Clinical application of biomarkers such as Chromogranin B in Parkinson's syndrome
| Project/Area Number |
22K07397
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
瀧川 洋史 鳥取大学, 医学部, 講師 (30511373)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 脳神経内科学 / 老年医学 / 神経変性疾患 / 分子生物学 / 進行性核上性麻痺 / 大脳皮質基底核変性症 / パーキンソン症候群 / バイオマーカー / 神経学 / Chromogranin B |
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| Outline of Research at the Start |
神経変性疾患においては，これまでの対症療法やリハビリテーションによる治療から抗タウ抗体などによる疾患修飾療法が開発され，治験が進みつつある．本研究によってPSにおけるバイオマーカーを確立することは，早期からの確実な臨床診断，臨床評価の指標といった臨床応用が期待される．また，バイオマーカー研究をきっかけにPSの病態を解き明かすブレイクスルーをもたらすことが期待され，脳神経科学だけではなく，老化やガンなどの領域にも応用可能な知見をもたらし，本邦の重大な社会問題でもある高齢化社会における国民の健康促進に寄与することが期待できる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーキンソン症候群(PS)は，原因不明の進行性の神経変性疾患であり，未だに有効な治療法はない．PSでは多彩な臨床像のために臨床診断が困難な場合が少なくない．脳脊髄液を用いた網羅的な質量分析，血清中のmicroRNAを用いたアレイ解析等によってPSのひとつである進行性核上性麻痺（PSP）に特異的なバイオマーカー候補としてChromogranin B(CHGB)，アミロイド前駆タンパク（APP）を含めた複数の候補分子，疾患特異的microRNA候補を得てきた．本研究では，早期診断，病態解明，治療戦略に資するバイオマーカーを確立することを目的としている．
CHGBのバリアントであるbCHGB_6255が，PSPにおいて特異的な変化を示しており，bCHGB_6255のアミノ酸配列を同定するために神経系培養細胞（SH-SY5Y）より回収したライセート，ヒトの脳脊髄液からの免疫沈降法による精製を試みたが，標的分子が非常に微量であるために解析するのに十分量を得られていない．
APPのN末側，C末側に対する抗体を用いたWestern blotting法によって得られたPSPに特異的な変化を示す2種類のバリアントについて多数例での解析を進めた．
PSP特異的microRNAについては，血清中microRNAを用いたRT-qPCRによる検証研究にてmiR-XXXがPSP群において対照群と比較して高発現を認めた．剖検脳組織を用いた解析では，PSPの神経変性領域におけるmiR-XXXの発現を確認した．また，miR-XXXと臨床像との解析を進めた．一方，microRNAに関するデータベース解析では，タウタンパク質のリン酸化に関する遺伝子が，miR-XXXの標的遺伝子として報告されており，SH-SY5Y細胞を用いた実験においてmiR-XXX強制発現によってリン酸化タウタンパクが抑制されることが確認された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
CHGBについては，バリアントのひとつであるbCHGB_6255がPSPのアミノ酸配列の同定するために神経系培養細胞より回収したライセート，タグを付したCHGBを強制発現させた神経系培養細胞より回収したライセート，あるいは，ヒトの脳脊髄液からの免疫沈降法による精製を試みてきたが．標的分子が非常に微量であるために解析するのに十分量を得ることは非常に困難であった，抗体の選定，試薬やライセート量などの条件設定を検討するために進捗が遅れた．
また，microRNAに関する検証では，血清由来のmicroRNAにおいてPSP特異的に発現を示すmiR-XXXを同定したが，剖検脳により中枢神経系での発現に関する検討では，RT-qPCR，あるいは，in situ hybridization，免疫組織化学染色による二重染色による解析では十分な結果が得られておらず，試薬や条件設定を検討するために進捗が遅れている．一方，培養細胞を用いたmiR-XXXの機能解析については，miR-XXXの強制発現が安定しないこと，強制発現後の培養細胞から回収したラセートを用いたWestern blottingなどによる十分な解析系が確立できず，進捗が遅れた．
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| Strategy for Future Research Activity |
CHGBについては，神経系培養細胞より回収したライセート，タグを付したCHGBを強制発現させた神経系培養細胞より回収したライセート，あるいは，ヒトの脳脊髄液からの免疫沈降法などによる精製，アミノ酸の同定を引き続いて行う．
また，PSPでは神経細胞内での異常リン酸化タウの凝集体形成が病態に関与していると推測されている．CHGBを強制発現させた神経系細胞内でのタウタンパクの変化について抗タウ抗体によるWestern blotting，免疫染色等による解析を進め，CHGBの機能解析，PSPの病態との関連を解析する．
APPのN末側，C末側に対する抗体を用いたWestern blotting法によって得られたPSPに特異的な変化を示す2種類のバリアントについて多数例での解析を継続する．
一方，microRNAに関しては，剖検脳から抽出したqPCRによる解析を継続する．PSPの神経変性においてタウタンパクの凝集体形成が特徴的とされているためmicroRNAの局在，あるいは，タウタンパクとの関連をin situ hybridization，免疫組織化学染色による二重染色にて解析する．SH-SY5Y細胞を用いた機能解析を継続し，miR-XXXを強制発現することによるRNAの発現変化をRNAアレイにて解析し，標的遺伝子機能解析を同定する．
また，質粒分析で疾患特異的な変化を示した他のバイオマーカー候補については，ELISA法などによって検証実験を進める．
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Report
(2 results)
Research Products
(55 results)
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Author(s)
松本正太, 河瀬真也, 竹内裕彦, 柴田曜, 佐桑真悠子, 田尻佑喜, 足立正, 瀧川洋史, 西野一三, 花島律子
Organizer
第113回日本神経学会中国・四国地方会
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Author(s)
松本正太, 清水崇宏, 種田建太, 守安正太郎, 渡辺保裕, 瀧川洋史, 緒方英紀, 磯部紀子, 花島律子
Organizer
第111回日本神経学会中国・四国地方会
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