アルツハイマー病の病理進展機序を解明するための統合的MRI解析

• 研究課題/領域番号: 17K01355
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 柳沢 大治郎 滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 准教授 (50581112)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: タウ / アルツハイマー病 / フッ素MRI / 遺伝子改変マウス / rTg4510 / 遺伝的背景 / タウ病理 / アミロイド病理 / MRI / 認知症

研究成果の概要

本研究の目的は、アルツハイマー病の病理進展、すなわち最初期のアミロイドβの沈着からタウ病変の形成、そして神経変性にまで至る過程を統合的に解析するMRI画像法を開発することである。そして、新規プローブShiga-X35を開発して、フッ素MRIによるタウイメージングを世界で初めて成功した。また、アミロイド病理とタウ病理を同時に解析するためのモデルの開発、タウ病理の形成量を変動させる遺伝子の探索を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルツハイマー病の病理進展では、最初期にアミロイドβの沈着が始まり、次いでタウ病変の形成と神経変性が誘導されることが知られている。すなわち、個々の病理をそれぞれ解析するのではなく、統合して解析することでアルツハイマー病の病理進展の本質が理解できると推察される。しかし、これまでにそれを実現できる技術は開発されていない。本研究はアルツハイマー病の病理進展の理解に役立つ研究であり、将来のアルツハイマー病克服の一助となる成果が得られた。

研究成果

• [国際共同研究] Banner Sun Health Research Institute(米国)
• [雑誌論文] Generation of transgenic cynomolgus monkeys overexpressing the gene for amyloid-β precursor protein (2020)
  • 著者名/発表者名: Seita Y, Morimura T, Watanabe N, Iwatani C, Tsuchiya H, Nakamura S, Suzuki T, Yanagisawa D, Tsukiyama T, Nakaya M, Okamura E, Muto M, Ema M, Nishimura M, Tooyama I.
  • 雑誌名: Journal of Alzheimer's Disease 巻: - 号: 1 ページ: 45-60
  • DOI: 10.3233/jad-191081
  • NAID: 120006859791
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of FTMT Expression by Retinal Pigment Epithelial Cells on Features of Angiogenesis (2020)
  • 著者名/発表者名: Buyandelger Undral、Walker Douglas G.、Yanagisawa Daijiro、Morimura Toshifumi、Tooyama Ikuo
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 10 ページ: 3635-3635
  • DOI: 10.3390/ijms21103635
  • NAID: 120006862374
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Modulation of Proteome Profile in AβPP/PS1 Mice Hippocampus, Medial Prefrontal Cortex, and Striatum by Palm Oil Derived Tocotrienol-Rich Fraction. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hamezah HS, Durani LW, Yanagisawa D, Ibrahim NF, Aizat WM, Makpol S, Wan Ngah WZ, Damanhuri HA, Tooyama I
  • 雑誌名: Alzheimers Dis. 巻: 72 号: 1 ページ: 229-246
  • DOI: 10.3233/jad-181171
  • NAID: 120006768262
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study of tau pathology in male rTg4510 mice fed with a curcumin derivative Shiga-Y5 (2018)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa Daijiro、Hamezah Hamizah Shahirah、Durani Lina Wati、Taguchi Hiroyasu、Tooyama Ikuo
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 12 ページ: e0208440-e0208440
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0208440
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proteome profiling in the hippocampus, medial prefrontal cortex, and striatum of aging rat (2018)
  • 著者名/発表者名: Hamezah Hamizah Shahirah、Durani Lina Wati、Yanagisawa Daijiro、Ibrahim Nor Faeizah、Aizat Wan Mohd、Bellier Jean Pierre、Makpol Suzana、Ngah Wan Zurinah Wan、Damanhuri Hanafi Ahmad、Tooyama Ikuo
  • 雑誌名: Experimental Gerontology 巻: 111 ページ: 53-64
  • DOI: 10.1016/j.exger.2018.07.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tocotrienol-Rich Fraction of Palm Oil Improves Behavioral Impairments and Regulates Metabolic Pathways in AβPP/PS1 Mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Durani Lina Wati、Hamezah Hamizah Shahirah、Ibrahim Nor Faeizah、Yanagisawa Daijiro、Nasaruddin Muhammad Luqman、Mori Masaki、Azizan Kamalrul Azlan、Damanhuri Hanafi Ahmad、Makpol Suzana、Wan Ngah Wan Zurinah、Tooyama Ikuo
  • 雑誌名: Journal of Alzheimer's Disease 巻: 64 号: 1 ページ: 249-267
  • DOI: 10.3233/jad-170880
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fluorine-19 magnetic resonance imaging probe for the detection of tau pathology in female rTg4510 mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa Daijiro、Ibrahim Nor Faeizah、Taguchi Hiroyasu、Morikawa Shigehiro、Kato Tomoko、Hirao Koichi、Shirai Nobuaki、Sogabe Takayuki、Tooyama Ikuo
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 巻: 96 号: 5 ページ: 841-851
  • DOI: 10.1002/jnr.24188
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Age-related changes in the metabolic profiles of rat hippocampus, medial prefrontal cortex and striatum (2017)
  • 著者名/発表者名: Durani Lina Wati、Hamezah Hamizah Shahirah、Ibrahim Nor Faeizah、Yanagisawa Daijiro、Makpol Suzana、Damanhuri Hanafi Ahmad、Tooyama Ikuo
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 493 号: 3 ページ: 1356-1363
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.09.164
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Volumetric changes in the aging rat brain and its impact on cognitive and locomotor functions (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamezah Hamizah Shahirah、Durani Lina Wati、Ibrahim Nor Faeizah、Yanagisawa Daijiro、Kato Tomoko、Shiino Akihiko、Tanaka Sachiko、Damanhuri Hanafi Ahmad、Ngah Wan Zurinah Wan、Tooyama Ikuo
  • 雑誌名: Experimental Gerontology 巻: 99 ページ: 69-79
  • DOI: 10.1016/j.exger.2017.09.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] DJ-1/PARK7: A New Therapeutic Target for Neurodegenerative Disorders (2017)
  • 著者名/発表者名: Hijioka Masanori、Inden Masatoshi、Yanagisawa Daijiro、Kitamura Yoshihisa
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 40 号: 5 ページ: 548-552
  • DOI: 10.1248/bpb.b16-01006
  • NAID: 130005631951
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Therapeutic effects of a curcumin derivative Shiga-Y5 in the brain of a mouse model of Alzheimer’s disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Daijiro Yanagisawa, Hiroyasu Taguchi, Ikuo Tooyama
  • 学会等名: The 13th Japan-China Joint Seminar on Histochemistry and Cytochemistry
  • 国際学会
• [学会発表] rTg4510マウスのタウ蓄積量を変動させる因子の探索 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柳沢大治郎、Hamizah Shahirah Hamezah、Aslina Pahrudin Arrozi、遠山育夫
  • 学会等名: 第38回日本認知症学会
• [学会発表] タウ遺伝子改変マウスrTg4510のタウ蓄積における遺伝的背景の影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柳沢大治郎、Hamizah Shahirah Hamezah、Aslina Pahrudin Arrozi、田口弘康、遠山育夫
  • 学会等名: 第42回日本神経科学大会
• [学会発表] Detection of abnormal protein accumulation in Alzheimer’s disease using magnetic resonance imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Daijiro Yanagisawa, Hiroyasu Taguchi, Ikuo Tooyama
  • 学会等名: The 5th Annual Meeting of Mongolian Neuroscience Society MULTIDISCIPLINARY BRAIN SCIENCE 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Curcumin derivative with C-4 substituent attenuated amyloid deposition, but did not affect tau pathology in mouse models (2018)
  • 著者名/発表者名: Daijiro Yanagisawa, Hiroyasu Taguchi, Lina Wati Durani, Hamizah Shahirah, Hamezah, Ikuo Tooyama
  • 学会等名: Alzheimer’s Association International Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] MRIによるタウ病変の検出法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柳沢大治郎、田口弘康、遠山育夫
  • 学会等名: 第45回日本脳科学会
• [学会発表] クルクミン誘導体Shiga-Y5はAβの蓄積を抑制するが、タウの蓄積には作用しない (2018)
  • 著者名/発表者名: 柳沢大治郎、Hamizah Shahirah Hamezah、田口弘康、遠山育夫
  • 学会等名: 第37回日本認知症学会学術集会
• [学会発表] フッ素MRIによる脳内タウ凝集体の検出 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柳沢大治郎、田口弘康、森川茂廣、加藤智子、遠山育夫
  • 学会等名: 第41回日本神経科学大会
• [学会発表] Fluorine-19 magnetic resonance imaging to detect tau pathology in rTg4510 mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Daijiro Yanagisawa, Hiroyasu Taguchi, Shigehiro Morikawa, Ikuo Tooyama
  • 学会等名: The 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
  • 国際学会
• [学会発表] Tau imaging using fluorine-19 MRI in a mouse model of tauopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: Daijiro Yanagisawa, Nor Faeizah Ibrahim, Hiroyasu Taguchi, Shigehiro Morikawa, Koichi Hirao, Nobuaki Shirai, Takayuki Sogabe, Ikuo Tooyama
  • 学会等名: Alzheimer’s Association International Conference 2017
  • 国際学会
• [学会発表] フッ素MRIによるタウ病変のイメージング (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳沢大治郎、田口弘康、森川茂廣、遠山育夫
  • 学会等名: 第36回日本認知症学会学術集会
• [学会発表] Keto-enol tautomerism of curcumin upon binding to amyloid fibrils (2017)
  • 著者名/発表者名: Daijiro Yanagisawa
  • 学会等名: 第55回日本生物物理学会
• [学会発表] In vivo detection of tau pathology by fluorine-19 MR imaging in a mouse model of tauopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: Daijiro Yanagisawa, Nor Faeizah Ibrahim, Hiroyasu Taguchi, Shigehiro Morikawa, Ikuo Tooyama
  • 学会等名: 第12回日本分子イメージング学会学術集会