| Project/Area Number |
24K10666
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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 52020:Neurology-related
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
中村 優理 国際医療福祉大学, トランスレーショナルニューロサイエンスリサーチセンター, 准教授 (40822375)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 亮 九州大学, 医学研究院, 准教授 (10467946)
今村 友裕 国際医療福祉大学, 福岡薬学部, 講師 (30725122)
渡邉 充 九州大学, 大学病院, 助教 (30748009)
吉良 潤一 国際医療福祉大学, 医学研究科, 教授 (40183305)
Maimaitijiang Guzailiayi 国際医療福祉大学, トランスレーショナルニューロサイエンスリサーチセンター, 特任助教 (60887107)
迫田 礼子 国際医療福祉大学, 医学研究科, 講師 (70972230)
真崎 勝久 九州大学, 大学病院, 講師 (90612903)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 多発性硬化症 / 脱髄 / エクソソーム / コネキシン / マイクロRNA / アストログリア / 重症化 / 進行型 |
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| Outline of Research at the Start |
エクソソームは血液脳関門を通過することから、私たちは多発性硬化症(MS)では、GJA1-29k+exosomeは、アストログリア由来で炎症性miR等を伝搬することで増悪させるとの新仮説を立てた。本研究では、(1)エクソソームに含有されるCx43-binding miRをMSの各病期で血清と髄液で解析しMSの障害度パラメーターとの関連を明らかにする。(2) MSで増加しているCx43-binding miRの培養免疫細胞やミクログリアへの作用を明らかにする。(3) 実験的自己免疫性脳脊髄炎でCx43-binding miRの病態との関連を明らかにしantagomiRによる治療を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
多発性硬化症(MS)では、アストログリアのコネキシン43 (Cx43)が急性期病巣では脱落するが、慢性病巣ではアストログリオーシスを反映して発現が亢進する。Cx43をコードするGJA1遺伝子は、ストレス時にはN末が短縮したイソフォームを産生する。これらはチャネル機能を失うが、RNA結合部位を一部分保持する。本研究では、MS重症化における血液exosome (Ex)中のCx43低分子量イソフォームとmicroRNA (miR)の役割を検討した。MS、その他の炎症性神経疾患(OIND)、健常対照(HC)より血清Ex蛋白・とNAを抽出し、CD63(Exマーカー)とCx43の定量的ウェスタンブロット(WB)、SIMOAによるglial fibrillary acidic protein (GFAP)とneurofilament L (NfL)の測定、RNAシークエンスで検出されたEx-miRの定量的PCRを行った。その結果、Cx43WBでは、MSではHCやOINDより29kが有意に高く、再発期、寛解期、二次進行期(SP)と次第に増加し、SPでは29値が総合障害度(EDSS)と正相関した。一方、43k、26k、11kは3群間で有意差はなかった。HCに比しEx-NfLは再発期でのみ有意に上昇したがEDSSと相関しなかった。一方、Ex-GFAPはSP＞再発期で上昇しEDSSと正相関した。Ex-miR21、miR191、miR133b、let-7dは、SPMSでHCより顕著に低下し、Cx43結合性のmiR133b量はEDSSと負相関した。以上より、血清Ex29k、Ex-GFAPはSPMSで顕著に上昇し、MSの重症化に関与している。29kは43kよりmiR結合部位が減るため、その増加は防御的に作用するmiRの伝達を減少させてSPMSの病態を悪化させるとの仮説を立てた。
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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
進行型MSの重症化に相関する、exosome中のCx43イソフォームである29k、及びmicroRNAを同定できた。今後、その役割を検討していくことができるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) MSでの血清と髄液のexosome 29k及びmiRの関連を解析する。MS、NMO、HC、OINDで、血清と髄液でexosomeを抽出し、定量的WBでCx43とtranslational isoformを測定する。Cx43-binding miR (miR133b, 199a, 335等)を定量的PCR法で測定する。髄液でも同様な解析を行う。血清と髄液での相関を検討する。これによりMS血清exosome Cx43-binding miRの急性期・二次進行期の炎症・障害マーカーとしての有用性を明らかにする。
(2) 培養アストログリアに炎症性サイトカインを作用させ産生されるexosomeの解析を行う。マウス新生児脳より混合培養グリア細胞を準備し、磁気ビーズによりCD11b陽性分画(microglia)と陰性分画(astrocyte-enriched)に選別する。IFN-ガンマとIL-ベータを混合培養グリア細胞やアストログリアに作用させ、細胞膜からのCx43の脱落に際して培養上清中に分泌されるexosomeを回収する。Cx43とtranslational isoformを定量的WBで、Cx43-binding miRを定量的PCRで解析する。これにより炎症性サイトカインが、アストログリアからのCx43-binding miR含有GJA1-29+exosomeの産生を促すことを明らかにする。
(3) MSモデルでGJA1-29k+exosomeとCx43-binding miRの解析を行う。野生型及びCx43 icKOマウスをMOG peptideで免疫してEAEを誘導する。免疫前、急性期、慢性進行期で血清exosomeを採取し、Cx43の定量的WB、Cx43-binding miRの定量的PCRを行う。
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