加齢黄斑変性におけるセリン/スレオニンキナーゼLRRK2の病態意義解明
| Project/Area Number |
23K21479
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| Project/Area Number (Other) |
21H03091 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56060:Ophthalmology-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
野田 航介 北海道大学, 医学研究院, 客員教授 (90296666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 美幸 北海道大学, 医学研究院, 助教 (50423752)
矢部 一郎 北海道大学, 医学研究院, 教授 (60372273)
加瀬 諭 北海道大学, 大学病院, 講師 (60374394)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 加齢黄斑変性 / パーキンソン病 / LRRK2 / 網膜色素上皮 / 網膜色素上皮細胞 / αシヌクレイン / 滲出型加齢黄斑変性 / アクロレイン |
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| Outline of Research at the Start |
加齢を病態基盤とする代表的な失明原因の一つに滲出型加齢黄斑変性があるが、同患者にパーキンソン病の発症リスクが有意に高いことが近年注目されており、この2つの疾患には共通病態が存在すると推定される。これまでの知見から、アクロレインという不飽和アルデヒドとleucine-rich repeat kinase 2（LRRK2）という酵素が滲出型加齢黄斑変性においても重要な役割を演じていると仮説を立てた。本研究の目的は、アクロレインおよびLRRK2に着目して滲出型加齢黄斑変性におけるパーキンソン病との共通病態を探索することである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
加齢黄斑変性(AMD)の病態基盤には網膜色素上皮細胞(RPE)の変性や細胞死が関与している。AMD患者ではパーキンソン病の発症リスクが有意に高いとする報告が近年相次いでおり、パーキンソン病が神経変性疾患であることから、この2つの疾患には共通病態が存在する可能性があると仮説を立てた。本研究の目的は、「AMDにおけるパーキンソン病との共通病態を探索すること」である。
Leucine-rich repeat kinase 2(LRRK2)は、パーキンソン病の重要な病態責任分子の1つである。本研究における令和4年度までの検討により、加齢黄斑変性に関連する刺激である酸化ストレスおよび血清飢餓刺激によりLRRK2の発現がmRNAおよび蛋白レベルで増加すること、LRRK2を過剰発現したRPEでは細胞死が亢進し、細胞死への関与が報告される複数の分子が増加することが明らかになっていた。令和5年度は、培養RPEを用いたin vitoro実験において、LRRK2の過剰発現により、活性酸素種（reactive oxygen species, ROS）が増加するという結果を得た。また、in vivo実験を実施し、LRRK2の活性が亢進する遺伝子変異であるLRRK2-G2019Sを導入したトランスジェニックマウスでは、網脈絡膜組織中の細胞死関連分子が増加することがウエスタンブロッティングによって明らかになり、特にRPE層でその染色が増強することが網膜切片の免疫染色によって判明した。また、LRRK2-G2019Sトランスジェニックマウスでは、RPEおよび視細胞層でアポトーシスが増加する結果も網膜切片のTUNEL assayによって得られている。これらの結果から、LRRK2活性の亢進がRPEにおいて細胞死に関与する可能性が示された。
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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
交付申請書に記載した本年の研究計画のうち、LRRK2過剰発現によりRPEの機能がどのように変化するかについて複数の学術的価値のある結果が得られていることから、概ね順調に進展していると自己評価するものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までの研究により、培養ヒトRPEにおいて加齢黄斑変性に関連する刺激である酸化ストレス、血清飢餓刺激によりLRRK2の発現がmRNAおよび蛋白レベルで増加することが明らかになっている。また、培養RPEに遺伝子導入によりLRRK2を過剰発現させると細胞死が亢進すること、細胞死への関与が報告される複数の分子が増加することも明らかになっている。令和６年度は、LRRK2の過剰発現によって増加する細胞死関連分子について、その組換え蛋白を培養RPE細胞に添加し、細胞の生存性や機能が変化するかを解析する。また、それらの分子のを阻害剤等で抑制することで、LRRK2過剰発現による細胞死の増加が抑制されるかを検討する。さらに、LRRK2の過剰発現によって細胞死関連分子が増加する詳細な分子機序を解析する。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
