筋萎縮性側索硬化症 (ALS) 発症機序の解明並びにその治療薬の探索

• 研究課題/領域番号: 11J08471
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 岐阜薬科大学
• 研究代表者: 田中 彦孝 岐阜薬科大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
• キーワード: 筋萎縮性側索硬化症 / VGF / 運動神経細胞 / GPNMB

研究概要

1.VGF遺伝子導入マウスの作製
本マウスを作製することにより、様々な研究へ応用していく事を目的として実施した。今年度は、VGFトランスジェニックマウスの繁殖を行い、高発現ラインの絞り込みをすることに成功した。今後は、VGFマウスの大量繁殖・維持そしてALSマウスとの交配によりダブルトランスジェニックマウスを作製し、VGFのALS病態に対する作用をin vivoで検討していくことが課題である。
2.アストロサイトからのGPNMBの分泌
SOD1^<G93A>マウス脊髄において運動ニューロン同様GPNMBタンパク質を発現していたアストロサイトに注目した。MockおよびSOD1^<WT>発現細胞両群間では培養上清中のGPNMB含有量に差が認められなかったが、SOD1^<G93A>発現細胞では他の二群に比べ有意(P<0.01)に増加していた。さらに、培地中のGPNMB量増加に伴い、有意(P<0.05)なMMP3タンパク質の活性化(active-MMP3)およびMMP9(pro-MMP9)タンパク質の発現量の増加が認められた。このことから、in vivoで認められたGPNMBの増加はアストロサイトより分泌されたGPNMBに起因することが示唆された。
3.ALS病態に対するGPNMBの作用
ALS病態に対するGPNMBの作用を検討するために、SOD1G93A/GPNMBダブルトランスジェニックマウス
(G93A/GPNMBマウス)を作製した。V5標識GPNMBタンパク質は、G93A/GPNMBマウス脊髄中で顕著に増加していた。GPNMBの過剰発現により、ローターロッドの保持時間および発症の有意(P<0.01)な遅延が認められた。

研究成果

• [雑誌論文] ITIH4 and Gpx3 are potential biomarkers for amyotrophic lateral sclerosis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H.. Shimazawa M., Takata M., Kaneko H., Tsuruma K., Ikeda T., Warita H., Aoki M., Yamada M., Takahashi H., Hozumi I., Minatsu H., Inuzuka T. and Hara H.
  • 雑誌名: Journal of Neurology 巻: (Epub ahead of print) 号: 7 ページ: 1782-1797
  • DOI: 10.1007/s00415-013-6877-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] The potential of GPNMB as novel neuroprotective factor in amyotrophic lateral sclerosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H.. Shimazawa M., Kimura M., Takata M., Tsuruma K, Yamada M., Takahashi H., Hozumi I., Niwa J., Iguchi Y., Nikawa T., Sobue G., Inuzuka T. and Hara H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 号: 1 ページ: 573-573
  • DOI: 10.1038/srep00573
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptosis-inducing factor and cyclophilin a cotranslocate to the motor neuronal nuclei in amyotrophic lateral sclerosis model mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H., Shimazaki H., Kimura M., Izuta H., Tsuruma K., Shimazawa M., Hara H.
  • 雑誌名: CNS Neuroscience and Therapeutics 巻: 17 号: 5 ページ: 294-304
  • DOI: 10.1111/j.1755-5949.2010.00180.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] On-off system for PI3-kinase-Akt signaling through S-nitrosylation of phosphatase with sequence homology to tensin (PTEN) (2011)
  • 著者名/発表者名: Numajiri N., Takasawa K., Nishiya T., Tanaka H., Ohno K., Hayakawa W., Asada M., Matsuda H., Azumi K., Kamata H., Nakamura T., Hara H., Minami M., Lipton S.A., Uehara T.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 巻: 108 号: 25 ページ: 10349-10354
  • DOI: 10.1073/pnas.1103503108
  • 査読あり
• [雑誌論文] The potential roles of metallothionein as a therapeutic target for cerebral ischemia and retinal diseases.
  • 著者名/発表者名: Ito Y., Tanaka H. and Hara H.
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Biotechnology 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 膜貫通糖タンパク質GPNMBの運動神経細胞死に対する作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中彦孝、嶋澤雅光、木村匡孝、高田真史、鶴間一寛、原英彰
  • 学会等名: 第122回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] 膜貫通糖タンパク質GPNMBの海馬依存性記憶に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田健太、大八木篤、田中彦孝、鶴間―寛、嶋澤雅光、原英彰
  • 学会等名: 第122回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] 小胞体ストレス誘発神経細胞死に対するNE-100の保護作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野陽子、田中彦孝、鶴間一寛、嶋澤稚光、原英彰
  • 学会等名: 第122回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] 膜貫通型糖タンパク質GPNMBによる小胞体ストレス関連因子GRP78/BiPの発現制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高田真史、田中彦孝、鈴木悠起也、中野雄介、鶴間一寛、嶋澤雅光、原英彰
  • 学会等名: 第7回小胞体ストレス研究会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2012-11-09
• [学会発表] Novel Candidate Proteins for Early Diagnosis in Animal Models and Patients of Amyotrophic Lateral Sclerosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hara H., Tanaka H.. Shimazawa M., Takata M. and Tsuruma K.
  • 学会等名: The 16th Congress of the European Federati on of Neurological Societies (EFNS 2012)
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Targeting GPNMB-mediated neuronal protection as a novel therapeutic strategy for Amyotrophic Lateral Sclerosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H., Shimazawa M., Kimura M., Takata M., Tsuruma K. and Hara H.
  • 学会等名: he 16th Congress of the European Federation of Neurological Societies (EFNS 2012)
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] The involvement of GPNMB in neuronal cell death by endoplasmic reticulum stress. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takata M., Tanaka H.. Tsuruma K., Shimazawa M. and Hara H.
  • 学会等名: The 16th Congress of the European Federation of Neurological Societies (EFNS 2012)
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] 小胞体ストレス誘発運動ニューロン細胞死におけるGPNMBの関与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高田真史、田中彦孝、鶴間一寛、嶋澤雅光、原英彰
  • 学会等名: 第85回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] ALS診断バイオマーカーの発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中彦孝、原英彰
  • 学会等名: 第85回日本薬理学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 新規ALS関連タンパク質Glutathione peroxidase 3の発見 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中彦孝、嶋澤雅光、高田真史、鶴間一寛、原英彰
  • 学会等名: 第120回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] 新規ALS関連タンパク質inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H4の発見 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中彦孝、嶋澤雅光、高田真史、鶴間一寛、原英彰
  • 学会等名: 第119回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] 小胞体ストレス誘発運動ニューロン様細胞死における膜貫通タンパク質GPNMBの関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高田真史、田中彦孝、鶴間一寛、嶋澤雅光、原英彰
  • 学会等名: 第119回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-07-08
• [備考]
  • URL: http://www.gifu-pu.ac.jp/lab/seitaikinou/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.gifu-pu.ac.jp/lab/seitaikinou/index.html