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脳内石灰化の分子機構の解明と新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04198
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経内科学
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

保住 功  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (20242430)

研究分担者 林 祐一  岐阜大学, 医学部附属病院, 講師 (00392366)
栗田 尚佳  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (00746315)
大沢 匡毅  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10344029)
田中 真生  国際医療福祉大学, 医学部, 講師 (30774252)
位田 雅俊  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (70512424)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード脳内石灰化 / 無機リン酸(Pi) / リン酸トランスポーター / 抗酸化剤 / 特発性基底核石灰化症(IBGC) / 原発性家族性脳石灰化症(PFBC) / 特発性基底核石灰化症 / 無機リン酸 (Pi) / リン酸 (Pi) / 血管石灰化 / リン / 周皮細胞 / 血管平滑筋細胞 / ファール病 / IBGC / PFBC
研究成果の概要

脳内石灰化症の原因として特発性(従来Fahr病と呼ばれた、特発性基底核石灰化症 (idiopathic basal ganglia calcification (IBGC))、二次性では副甲状腺機能低下症、ミトコンドリア脳筋症などある。我々はIBGCの研究から脳脊髄液の無機リン(Pi)濃度が高値であること見出した。高Piが、脳内のリンパ系を介して、毛細血管周囲腔、小動脈平滑筋に、錯体を形成する病態機序を提唱した。一方、二次性では高Pi血症が認められ、高Piの流れは対称的であるが、脳内石灰化は最終像である。この石灰化の抑制に抗酸化剤12AC3Oが有効であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳内石灰化症に関する臨床データと検体を保有している。患者由来iPS細胞を用いて、神経細胞、血管内皮細胞、壁細胞に分化させた研究基盤の作製は世界的にも他にない。Pi輸送、ホメオスタシスの異常による脳内石灰化機序の解明は、血管中膜に石灰化をきたすメルケベルク型の動脈硬化、および石灰沈着を伴うびまん性神経原線維変化病(DNTC, 小阪・柴山病)の機序の解明に役立った。さらにはアルツハイマー病におけるタウのリン酸化の機序の解明にも貢献する。本研究による分子レベルでの病態解明は、動脈硬化症など異所性石灰化に対する抗酸化剤を基軸とした創薬開発に大いに寄与するものである。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件) 図書 (8件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 特発性基底核石灰化症2021

    • 著者名/発表者名
      林 祐一, 下畑享良, 保住 功
    • 雑誌名

      新薬と臨床

      巻: 70 ページ: 64-69

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] The Novel gem-Dihydroperoxide 12AC3O Suppresses High Phosphate-Induced Calcification via Antioxidant Effects in p53LMAco1 Smooth Muscle Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takase Naoko、Inden Masatoshi、Hirai Shunsuke、Yamada Yumeka、Kurita Hisaka、Takeda Mitsumi、Yamaguchi Eiji、Itoh Akichika、Hozumi Isao
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 13 ページ: 4628-4628

    • DOI

      10.3390/ijms21134628

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特発性基底核石灰化症の病態解明と治療薬の開発.2020

    • 著者名/発表者名
      保住 功, 栗田尚佳, 位田雅俊, 山田 恵, 林 祐一, 下畑享良, 犬塚 貴
    • 雑誌名

      神経治療学

      巻: 37(3) ページ: 393-397

    • NAID

      130007981254

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特発性基底核石灰化症(いわゆる‘Fahr病’)の異常運動2020

    • 著者名/発表者名
      山田 恵、保住 功
    • 雑誌名

      脳神経内科

      巻: 92 ページ: 56-62

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特発性基底核石灰化症の病態解明と治療薬の開発2020

    • 著者名/発表者名
      保住 功他
    • 雑誌名

      神経治療学

      巻: 37

    • NAID

      130007733134

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 総説 特発性基底核石灰化症の病態解明の進歩2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 71 号: 1 ページ: 59-66

    • DOI

      10.11477/mf.1416201217

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • 年月日
      2019-01-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial reduced Pi transport function of PiT-2 might not be sufficient to induce brain calcification of idiopathic basal ganglia calcification2019

    • 著者名/発表者名
      Nishii Kazuya、Shimogawa Ritsuko、Kurita Hisaka、Inden Masatoshi、Kobayashi Michio、Toyoshima Itaru、Taguchi Yoshiharu、Ueda Akihiro、Tamune Hidetaka、Hozumi Isao
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 17288-17288

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53401-0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional evaluation of PDGFB-variants in idiopathic basal ganglia calcification, using patient-derived iPS cells2019

    • 著者名/発表者名
      Sekine Shin-ichiro、Kaneko Masayuki、Tanaka Masaki et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 5698-5698

    • DOI

      10.1038/s41598-019-42115-y

    • NAID

      120006826720

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SLC20A2 variants cause dysfunctional phosphate transport activity in endothelial cells induced from Idiopathic Basal Ganglia Calcification patients-derived iPSCs2019

    • 著者名/発表者名
      Sekine Shin-ichiro、Nishii Kazuya、Masaka Tomohiko、Kurita Hisaka、Inden Masatoshi、Hozumi Isao
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 510 号: 2 ページ: 303-308

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.01.096

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inorganic phosphorus (Pi) in CSF is a biomarker for SLC20A2 -associated idiopathic basal ganglia calcification (IBGC1)2018

    • 著者名/発表者名
      Hozumi Isao、Kurita Hisaka、Ozawa Kazuhiro、Furuta Nobuyuki、Inden Masatoshi、Sekine Shin-ichiro、Yamada Megumi、Hayashi Yuichi、Kimura Akio、Inuzuka Takashi、Seishima Mitsuru
    • 雑誌名

      Journal of the Neurological Sciences

      巻: 388 ページ: 150-154

    • DOI

      10.1016/j.jns.2018.03.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuroprotective effect of 5-aminolevulinic acid against low inorganic phosphate in neuroblastoma SH-SY5Y cells2017

    • 著者名/発表者名
      Takase Naoko、Inden Masatoshi、Sekine Shin-ichiro、Ishii Yumi、Yonemitsu Hiroko、Iwashita Wakana、Kurita Hisaka、Taketani Yutaka、Hozumi Isao
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 5768-5768

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06406-6

    • NAID

      120006535051

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Protective function of SLC30A10 induced via PERK-ATF4 pathway against 1-methyl-4-phenylpyridinium2017

    • 著者名/発表者名
      Go Suzuna、Kurita Hisaka、Yokoo Kazuki、Inden Masatoshi、Kambe Taiho、Hozumi Isao
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 490 号: 4 ページ: 1307-1313

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.07.018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] オプトジェネティクスを用いたPDGFRβ活性化システムの構築2021

    • 著者名/発表者名
      木村優那,位田雅俊,栗田尚佳,保住 功
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Functional studies and therapeutic strategies for SLC20A2-associated primary brain calcification2020

    • 著者名/発表者名
      Hozumi I, Kurita H, Inden M, Yamada M, Hayashi Y, Shimohata T, Inuzuka T
    • 学会等名
      2020 American Academy of Neurology Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経難病と微量元素2020

    • 著者名/発表者名
      保住 功,栗田尚佳,位田雅俊
    • 学会等名
      第61回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Brain calcification in Japan and iPSCs related study2020

    • 著者名/発表者名
      I. Hozumi
    • 学会等名
      International Symposium on Primary Familial Brain Calcification and related Movement Disorders
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 血管平滑筋細胞における高リン酸誘導性石灰化に対する低分子化合物12AC3Oの影響2020

    • 著者名/発表者名
      山田夢華,高瀬奈央子,平井俊輔,武田充未,栗田尚佳,位田雅俊,山口英士,伊藤彰近,保住 功
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Protective effect of 12AC3O against high phosphate-induced vascular calcification2019

    • 著者名/発表者名
      N Takase, I Hozumi et al
    • 学会等名
      第15回国際毒性学会(Hawaii ICT XV 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 本邦における特発性基底核石灰化症(IBGC)患者の遺伝子解析と機能解析の現状2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功他
    • 学会等名
      第60回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 特発性基底核石灰化症の病態解明と治療薬の開発2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功他
    • 学会等名
      第37回日本神経治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 特発性基底核石灰化症(ファール病)の病態解明と治療法開発への取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 学会等名
      第67回医の医学・生物学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経変性疾患におけるメタロチオネイン、生命金属の役割に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タミバロテンはPiT2発現を増加し、細胞内無機リン酸の恒常性を維持する可能性がある2019

    • 著者名/発表者名
      仁澤 卓也、位田雅俊、栗田尚佳、保住 功他
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 特発性基底核石灰化症 (IBGC) における血管内皮細胞に対するラロキシフェンの保護効果2019

    • 著者名/発表者名
      金子由希、位田雅俊、栗田尚佳、保住 功他
    • 学会等名
      第135回日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SH-SY5Y細胞における細胞内リン酸異常に起因した細胞障害に対するPDGF-BBの神経保護効果2019

    • 著者名/発表者名
      高瀬奈央子、位田雅俊、栗田尚佳、保住 功他
    • 学会等名
      第135回日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 本邦における特発性基底核石灰化症(IBGC)患者の遺伝子解析と機能解析の現状2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功、栗田尚佳、位田雅俊、林 祐一、田中真生他
    • 学会等名
      第60回神経学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation and functional study of idiopathic basal ganglia calcification in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      保住 功、栗田尚佳、位田雅俊、林 祐一他
    • 学会等名
      16TH ASIAN OCEANIAN CONGRESS OF NEUROLOGY
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of 5-aminolevulinic acid against low inorganic phosphate in neuroblastoma SH-SY5Y cells2018

    • 著者名/発表者名
      高瀬奈央子、位田雅俊、栗田尚佳、保住 功他
    • 学会等名
      第18回国際薬理学・臨床薬理学会(WCP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 特発性基底核石灰化症2018

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 学会等名
      第59回日本神経学会学術大会(シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SLC20A2に変異を認める特発性基底核石灰化症(IBGC1)患者の病態解析2018

    • 著者名/発表者名
      保住 功、栗田尚佳、位田雅俊、林 祐一他
    • 学会等名
      第59回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 特発性基底核石灰化症 -取り組むべき課題2018

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 学会等名
      平成30年度神経変性疾患領域における基盤的調査研究班ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 特発性基底核石灰化症(IBGC)の病態解明に基づいた治療薬開発の試み2018

    • 著者名/発表者名
      西飯和哉、栗田尚佳、位田雅俊、保住 功他
    • 学会等名
      日本毒性学会分化会 メタルバイオ研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 特発性基底核石灰化症(IBGC)の病態解明に基づいた治療薬開発の試み2018

    • 著者名/発表者名
      保住 功、栗田尚佳、位田雅俊、林 祐一他
    • 学会等名
      第36回日本神経治療学会学術集会(優秀口演発表)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Survey on idiopathic basal ganglia calcification in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      I. Hozumii et al
    • 学会等名
      XXⅢ World Congress of Neurology(第58回日本神経学会学術大会同時開催)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 生命金属ダイナミクス: 生体内における金属の挙動と制御2021

    • 著者名/発表者名
      保住 功, 位田雅俊, 栗田尚佳
    • 総ページ数
      511
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス出版
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 脳神経内科診断ハンドブック2021

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 新臨床内科学2020

    • 著者名/発表者名
      保住 功  (監修 矢崎義雄)
    • 総ページ数
      1960
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 指定難病ペディア20192019

    • 著者名/発表者名
      保住 功 (監修 水澤英洋他)
    • 総ページ数
      366
    • 出版者
      日本医師会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 今日の疾患辞典2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功 (監修 水澤英洋他)
    • 出版者
      プレシジョン
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 新臨床内科学 10版2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 指定難病ペディア20192019

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      診断と治療社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 今日の疾患辞典2019

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      プレシジョン
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 特発性基底核石灰化症(旧 ファール病)

    • URL

      http://www.med.gifu-u.ac.jp/neurology/hospital/fahr.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 「脳内石灰化と生命金属に関する国際シンポジウム(コロナウイルス感染の影響で中止)2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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