2015 Fiscal Year Annual Research Report
伝播現象から見たアミロイドーシスの実験病理学的把握と予防・治療法の開発
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26293084
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
樋口 京一 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (20173156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤下 仁子 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (40359732)
森 政之 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (60273190)
亀谷 富由樹 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 主席研究員 (70186013)
矢崎 正英 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (70372513)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 実験病理学 / 疾患モデル動物 / 蛋白質 / アミロイドーシス / 伝播 / ApoA-II / 治療 / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アミロイドーシスとは蛋白質が病的構造を取り、アミロイド線維として沈着し、生体に障害を与える疾患群である。本研究ではAApoAIIを中心とした各種アミロイドーシスの既存および新規作成モデルマウスと、in vitro線維形成システムを駆使して、1. 個体間及び臓器間の伝播の担体と経路を明らかにする。2. 蛋白質恒常性の維持と破綻がアミロイドーシスの発症・治癒に及ぼす効果を解析する。ことを目的としている。本年度の主な実績を以下に示す。
(1) AApoAIIアミロイドーシスの伝播性を担う分子種（モノマー～オリゴマー～線維）の解析を行い、不溶性でチオフラビンTと結合して特異的な蛍光を示す「アミロイド線維」が主要な伝播性分子であることを明らかにして、論文発表を行った。（Liu Y et al . Shinshu Med J 2016）
(2) アミロイドーシスの伝播を担う「血液中の物質」の解析をおこなった。白血球と赤血球には、アミロイドーシスを誘発する物質が不溶性分画に存在し、アミロイドーシスの進行に伴い含有量が増加した。一方、血清中にもアミロイドーシスを誘発する物質が存在したが、アミロイドーシス発症の有無に関係していなかった。この成果の学会発表を行い、論文投稿準備中である。
(3) アミロイドーシス発症の予防法として、摂取カロリーの制限による個体の老化抑制が有効であることを明らかにし、学会発表を行い、論文投稿の準備中である。
(4) ヒトのアミロイドーシスの研究として、TTRドミノ肝移植レシピエント患者での発症促進現象を明らかにして、論文発表をおこなった。（Yoshinaga T et al J Pathol: Clin Res 2016) 血清アミロイドA (SAA)の発現と乳がんとの関連を明らかにし、論文発表をおこなった。（Yang M et al Oncotarget 2016)
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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
平成27年度の本研究課題の継続申請の際には以下のような実験の実施を計画した。
① (1) 個体間の伝播、(2)臓器間の伝播について AApoAII アミロイドーシスを用いて解析する。
② アミロイド伝播調節因子の解析：開発した強力な線維形成阻害ペプチドの伸長反応抑制メカニズムを解明する。③重篤なアミロイドーシスを発症するヒトβ2M(D76M)のトランスジェニックマウスの作成を行う。④食品からのヒトAAアミロイドーシス伝播の可能性を調べるために、ヒトSAA1Tgマウスを作成する。⑤アミロイドーシスの予防、治療法として、運動処方の効果とそのメカニズムを解析する。
⑥食餌制限による老化とアミロイドーシスの抑制のメカニズムを明らかにする。⑦各種ヒトアミロイドーシスの切り出した組織部位を用いてアミロイド沈着タンパク質を同定する。
研究の進捗状況は、研究実績の概要に記載したように、①、⑤、⑥、⑦に関しては計画以上に順調に進展しており、論文発表が達成され、また投稿準備も進んでいる。多くの学会発表もおこなった。さらに予想以上の成果として、中国との共同研究として実施した「SAAの発現と乳がんの予後との関連の解析」の、論文発表をおこなった。また、AAアミロイドーシスや炎症反応におけるApoA-II の果たす役割に関して、新たな発見があり、国内学会（平成28年4月）や、国際学会（平成28年7月）での発表を予定している。一方③と④のヒトSAA1遺伝子や、ヒトβ2M(D76M)のトランスジェニックマウス(Tg)の作成とモデルマウスとしての特性の把握は遅れ気味である。Tgマウスの作成は達成し、ヒトSAA1Tgは戻し交配を終えたが、β2M(D76M)のTgは十分な発現を得ることができなかった。②の線維伸長抑制ペプチドの抑制機構については、論文発表を行ったが、より詳細な解析が進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は昨年度までの研究を継続するが、特に以下のような実験を実施する。
①糞を介した個体間の伝播：アミロイドの伝播には腸管の役割が大きいと考えている。伝播性の高いアミロイド線維の産生場所と、外部からのアミロイド線維の体内への侵入の場としての腸管の役割を解析する。
②血液中の伝播蛋白質について AApoAII アミロイドーシスを用いた解析をさらに発展させる。（申請者と澤下仁子研究分担者が主として行う）③開発した強力なAApoAII線維形成阻害ペプチドの伸長反応抑制メカニズムの解明を進めるとともに、他種のアミロイド線維形成阻害ペプチドへの応用を進める。（申請者と澤下仁子が主として行う）③ヒトβ2M(D76M)のトランスジェニックマウスの作成をベクターやアミノ酸配列を変更して、再度実施する。（申請者と信州大学の森政之研究分担者が主として行う）④アミロイドーシスの予防、治療法として、運動処方の効果とそのメカニズムを解析する。⑤食餌制限によって老化の進行が抑制され、AApoAIIアミロイドーシスの発症が抑制抑制されることを明らかにしたが、その分子的なメカニズムを明らかにする。（④と⑤については申請者、澤下仁子、亀谷富由樹研究分担者が協力して行う。⑥アミロイド線維の凝集やアミロイド線維による伝播のメカニズムは明らかでない。活性酸素(ROS)の関与や、アミロイド線維の細胞外マトリックスとの結合の関与を解析するために、ROS産生抑制剤、アミロイド線維の細胞外マトリックス結合阻害剤、NADH阻害剤などのアミロイドーシス抑制効果を解析する（申請者と澤下が担当）⑦マイクロダイセッションなどの装置を用いて、各種ヒトアミロイドーシスの切り出した組織部位のアミロイド沈着蛋白質や関連蛋白質を同定する。（矢崎正英及び亀谷分担研究者）が行う。
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| Causes of Carryover |
研究実績報告に示したように、本年度に計画した研究は概ね順調に進捗した。
ただし、本年度の実施を計画していた、試験管内で作成した線維の伝播性を増加させる物質・要因の研究やトランスジェニックマウスによるモデルマウスの作成を次年度に繰越す等の、遅れも生じたた。特にβ2M(D76M)トランスジェニックマウスの作成は、十分な発現（血清濃度）を示すマウスの作成に至らなかっため、一旦中断した。28年度に再度試みる予定である。その結果、マウス飼育の費用や、ペプチド合成の費用等が当初計画より減少した。。また、学生等のアルバイト（マウスの飼育等）のための謝金等を予定していたが、必要がなかったために支出しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は平成28年度請求額と合わせて、計画的に使用し、さらなる発展を期す。
特に平成27年度の研究成果を国際雑誌へ掲載するための費用や、国際学会での発表を積極的に行う。また、平成27年度に遅れの見られた研究（試験管での線維形成における、伝播性を増加させる要因の解析等）やβ2M(D76M)トランスジェニックマウスの再作成を予定している。したがって、飼育マウスの匹数が増加するのと、マウス作成の為の委託費用が増加する思われる。さらに当初計画にはなかった、アミロイドーシス治療と予防法の開発の為の実験を新たに実施する為の費用に使用する予定である。
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[Presentation] Transgenic mouse models of WT and D76N β2-microglobulin amyloidosis.2015
Author(s)
Miyahara H, Yang M, Igarashi Y, Zhang P, Li L, Sawashita J, Thian G, Mori M, Higuchi K.
Organizer
Mini-workshop on Amyloidosis, Japan-Italy-UK
Place of Presentation
University College London (London, UK)
Year and Date
2015-09-28 – 2015-09-30
Int'l Joint Research / Invited
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