Study on transmission of Abeta aggregates and its prevention
| Project/Area Number |
17H04194
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Neurology
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山田 正仁 金沢大学, 医学系, 教授 (80191336)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱口 毅 金沢大学, 医学系, 講師 (70452109)
坂井 健二 金沢大学, 附属病院, 助教 (00572306)
池田 篤平 金沢大学, 医学系, 協力研究員 (30755773)
中山 隆宏 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (00532821)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | アルツハイマー病 / アミロイドβタンパク / 凝集 / 伝播 / 防御 / アミロイドβ蛋白 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[1] 各種Aβ seedsの準備とin vitro凝集系におけるオートクレーブ処理効果の確認
1.In vitro凝集系による各種Aβ凝集体作成：In vitro凝集系を用いて、合成Aβ1-40及びAβ1-42ペプチドよりAβ凝集体を作成した。2. In vitro凝集系におけるオートクレーブ処理効果の確認：Aβ凝集体をオートクレーブ処理し、処理前後におけるAβ seedsのseeding効果をチオフラビンT（ThT）法による継時的モニタリング、円偏光二色性スペクトル測定、電子顕微鏡で評価した。Aβ seedsのseeding 効果は、オートクレーブの処理時間や温度に依存して低下することを明らかにした。
[2] In vitro Aβ 凝集系における各種Aβ seedsの処理前後の比較
合成Aβ1-42 seeds及びde novo Aβ1-42線維の伸長過程を世界最速の高速原子間力顕微鏡（HS-AFM）を用いて、単一線維レベルで観察した。また、オートクレーブ処理後の合成Aβ1-42 seedsを用いた同様の実験も行い、オートクレーブ処理のAβ1-42 seeds及びde novo Aβ1-42線維の伸長過程への影響を単一線維レベルで解析した。その結果、オートクレーブ処理後のAβ1-42 seedsは、未処理のseedsと比較して伸長過程が有意に抑制されていることを明らかにした。また、オートクレーブ処理されたAβ1-42 seeds存在下で形成されるde novo Aβ1-42線維においても同様に、伸長過程が有意に抑制されていることを明らかにした。
[3] ADモデル動物における各種Aβ seedsのseeding effectsの処理前後の変化
オートクレーブ未処理のヒト脳ホモジネートをADモデルマウスであるR1.40マウスの脳に接種した。
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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
HS-AFMによるAβ1-42 seeds及びde novo Aβ1-42線維の伸長過程のイメージング及び解析により、オートクレーブ処理後のAβ1-42 seedsの伸長過程は有意に抑制されていることを明らかにした。また、オートクレーブ処理されたAβ1-42 seeds存在下で形成されるde novo Aβ1-42線維の伸長過程も有意に抑制されていることを明らかにした。これらの結果は再現性のある実験データに基づくものであり、現段階で実験方法や研究計画に大きな問題はない。
また、in vitro Aβ凝集系実験においてAβのseeding効果が消失することが明らかとなったオートクレーブ条件で処理したヒトの脳ホモジネートをマウス脳に接種する動物実験も順調に進行している。接種1年後にマウス脳を摘出し、病理学的・生化学的評価を行い、Aβ病理の個体間伝播を防御する消毒法の確立を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
[1] In vitro Aβ 凝集系におけるAβ seedsのオートクレーブ処理前後の比較によるseeding抑制メカニズムの解明 [池田、中山、山田ほか]：In vitroのAβ凝集系実験においてAβのseeding効果が消失することが明らかとなったオートクレーブ条件で処理したAβ1-42 seedsの処理前後の形態や凝集過程をHS-AFMを用いて観察・解析する。Aβ1-42 seedsの凝集過程は、“step phase（Aβ1-42線維断端が持続的に動き、線維が伸びている過程）”と “dwell phase（Aβ1-42線維断端が定点に留まり、線維伸長が止まっている過程）”に分けて解析し、伸長速度 (growth rate)及びdwell timeを評価項目として解析を進める。
[2] ADモデル動物におけるAβ seedsのオートクレーブ処理によるseeding 抑制効果の解明 [浜口、坂井、山田ほか]：オートクレーブ処理前後のヒトの脳ホモジネートをマウス脳に接種する動物実験を継続する。接種1年後に摘出したマウス脳を病理学的・生化学的に評価し、Aβ病理の個体間伝播を防御する消毒法の確立を目指す。
[3] 英語論文作成・海外ジャーナルへの投稿 [浜口、池田、山田ほか]：本研究で得られた研究データをもとに英語論文を作成し、海外ジャーナルへ投稿する。
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Report
(3 results)
Research Products
(28 results)
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[Journal Article] Characterization of “sporadic CJD” with history of neurosurgery to identify potentially iatrogenic cases.2020
Author(s)
Hamaguchi T, Sakai K, Kobayashi A, Kitamoto T, Ae R, Nakamura Y, Sanjo N, Arai K, Koide M, Katada F, Harada M, Murai H, Murayama S, Tsukamoto T, Mizusawa H, Yamada M.
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Journal Title
Emerg Infect Dis
Volume: in press
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[Presentation] Iatrogenic Creutzfeldt-Jakob disease related to dura mater grafts2017
Author(s)
Yamada M, Hamaguchi T, Sakai K, Noguchi-Shinohara M, Nozaki I, Taniguchi Y, Kobayashi A, Takeuchi A, Kitamoto T, Nakamura Y, Sanjo N, Tsukamoto T, Takao M, Murayama S, Iwasaki Y, Yoshida M, Shimizu H, Kakita A, Takahashi H, Suzuki H, Naiki H, Mizusawa H
Organizer
PRION2017
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Author(s)
Yamada M, Hamaguchi T, Taniguchi Y, Sakai K, Kitamoto T, Takao M, Murayama S, Iwasaki Y, Yoshida M, Shimizu H, Kakita A, Takahashi H, Suzuki H, Naiki H, Sanjo N, Mizusawa H
Organizer
Alzheimer's Association International Conference (AAIC) 2017
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