2014 Fiscal Year Annual Research Report
アミロイドβの毒性配座理論を基盤としたアルツハイマー病の新しい予防戦略
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26221202
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
入江 一浩 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00168535)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 一馬 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80571281)
清水 孝彦 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員准教授 (40301791)
久米 利明 京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10303843)
徳田 隆彦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80242692)
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| Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| Keywords | アルツハイマー / アミロイドβ / 毒性ターン / 抗体 / オリゴマー / 神経細胞毒性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルツハイマー病（AD）の原因物質である42残基のアミロイドβペプチド（Aβ42）は、２あるいは３量体を基本単位としてオリゴマー化することにより神経細胞毒性を示す。その際、22,23番目にターン構造を有する毒性コンホマーがオリゴマー化しやすいことを、本研究代表者らは見いだしている。本研究では、２あるいは３量体を強く認識する抗体ならびに核酸アプタマーを開発し、ADの迅速診断に応用すること、また、毒性コンホマーをとりやすいAβ配列をノックインした新規ADモデルマウスを作出し、これを用いて、本研究で開発した抗体、核酸アプタマー及び機能性食品成分によるAD予防効果の検証を目的としている。
今年度は、より優れた３量体認識抗体を開発するため、これまでに作製した22,23番目における抗毒性ターン抗体７種を詳細に機能解析した。その結果、以前開発した11A1抗体（昨年米国および中国で特許取得、免疫生物研究所より販売中）と比べて、22,23番目のターン構造を極めて特異的に認識する24B3抗体を見いだした（特許出願中）。24B3の免疫組織染色能は11A1と比べて低かったが、ヒト脳脊髄液を用いたAD診断には有望と考え、市販のＮ末抗体をプレートに固定したサンドイッチELISAを構築した。
一方、２量体を特異的に認識する抗体がないので、ハプテンとして用いる２量体モデルペプチドを複数合成した。これらの中で、E22P-Aβ42の40番目のアミノ酸残基をL,L-ジアミノピメリン酸で置換（架橋）した２量体モデルペプチドは、ヒト神経芽細胞腫（SH-SY5Y）に対して毒性を示し、βシート構造を形成する一方で、フィブリル化しなかった。したがって、本モデルペプチドは、２量体特異抗体や核酸アプタマーを開発するためのハプテンとして有用と考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、Aβ42の22,23番目における毒性ターン構造を極めて特異的に認識する24B3抗体の開発に成功し、特許申請することができた。本抗体は、以前開発した抗毒性ターン抗体・11A1（昨年米国および中国で特許取得、免疫生物研究所より販売中）と比べて、細胞内Aβの免疫組織染色能は劣るが、毒性ターン構造に対する特異性が極めて高いことから、ヒト脳脊髄液を用いたAD診断に有望と考えられる。ごく最近、市販のＮ末抗体をプレートに固定したサンドイッチELISAを構築し、来年度以降に予定しているAD診断の基礎研究の準備が完了した。
一方、Aβ42の２量体を特異的に認識する抗体ならびに核酸アプタマーを開発する目的で、Aβ42のＣ末端を架橋した２量体モデルペプチドの合成に初めて成功した。本モデルペプチドは、βシート構造を有するオリゴマーとして安定に存在し、神経細胞毒性も示したことから、Aβ42の２量体を特異的に認識する抗体や核酸アプタマーを開発するためのハプテンとして有用と思われる。さらに、ヒト型Aβ42の毒性ターンをとりやすい変異配列を含むアミロイド前駆タンパク質のノックインベクターの作製も完了した。以上より、本研究はおおむね順調に進展しているものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度開発した新しい抗毒性ターン抗体・24B3の機能解析を行う。特に、本抗体のAβオリゴマー（特に２量体ならびに３量体）に対する認識能を詳細に調べる。また、本抗体と市販のＮ末端抗体を組み合わせたサンドイッチELISAを、ヒト脳脊髄液に適用することにより、AD診断の可能性を検討する。
一方、本年度合成に成功した２量体モデルペプチドをハプテンとして、２量体を特異的に認識する抗体ならびに核酸アプタマーの作製を試みる。さらに、本年度作製したノックインベクターを用いて、新規ADモデルマウスの作出を開始する。
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| Remarks |
アウトリーチ活動
入江一浩、村上一馬、久米利明：化学を武器にアルツハイマー病に挑む、京都大学アカデミックデイ2014（京都大学百周年時計台記念館、京都市）平成26年9月28日。URL: http://research.kyoto-u.ac.jp/academic-day/2014/
入江一浩：化学を武器にアルツハイマー病に挑む（関西大倉高校、高槻市）平成26年11月10日。
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