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プレシナプスにおけるアルツハイマー病発症の分子機序解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K08668
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 病態医化学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

渡部 博貴  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (30422413)

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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードアルツハイマー病 / iPS細胞 / シナプス / プレセニリン / 神経科学
研究成果の概要

PS遺伝子のヒト神経細胞での生理的機能を検討するため、CRISPR/Cas9系を用いて、健常人由来ヒト人工多能性幹細胞(iPSC)からPS条件的ノックアウトiPSCを作製した。これらのiPSCを大脳皮質神経細胞へ分化誘導し、Cre発現レンチウイルスを感染させることで、神経細胞でのPS発現を消失させることに成功した。これらのPSノックアウト神経を用いてAβ産生を測定したところ、PS1/PS2の両方ともノックアウトした神経細胞のみAβの低下が認められた。マウスでのAβ産生には主にPS1が重要であることから、ヒト神経細胞ではマウスとは異なるPS/γセクレターゼの性質を持つことが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルツハイマー病(AD)の臨床・病理診断には長らく老人斑や神経原線維変化の責任分子であるAβやタウが用いられており、ADの発症や進展に関与していると広く受け入れられている。しかし、家族性ADで同定されている変異の大部分はPS遺伝子であるにもかかわらず、老人斑や神経原線維変化への寄与がマウスでは顕著ではなかった。本研究成果は、ヒト人工多能性幹細胞を用いることでヒト神経細胞でのPSの生理的機能を探求し、ヒトとマウスでのAβの産生能に対するPSの機能に差があることが分かった。AD発症におけるPS変異の機能的な影響を解明していくことは、画期的なAD治療薬の創出に繋がることが考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Washington University in St. Louis(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ワシントン大学セントルイス校/ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] miRNA-Based Rapid Differentiation of Purified Neurons from hPSCs Advancestowards Quick Screening for Neuronal Disease Phenotypes In Vitro2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Mitsuru、Aoyama Takeshi、Shibata Shoichiro、Sone Takefumi、Miyoshi Hiroyuki、Watanabe Hirotaka、Nakamura Mari、Morota Saori、Uchino Hiroyuki、Yoo Andrew S.、Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 3 ページ: 532-532

    • DOI

      10.3390/cells9030532

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A combinational treatment of carotenoids decreases Aβ secretion in human neurons via β-secretase inhibition2019

    • 著者名/発表者名
      Sho Misato、Ichiyanagi Naoki、Imaizumi Kent、Ishikawa Mitsuru、Morimoto Satoru、Watanabe Hirotaka、Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 47-55

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.10.006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pathological Progression Induced by the Frontotemporal Dementia-Associated R406W Tau Mutation in Patient-Derived iPSCs2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Mari、Shiozawa Seiji、Tsuboi Daisuke、Amano Mutsuki、Watanabe Hirotaka、Maeda Sumihiro、Kimura Taeko、Yoshimatsu Sho、Kisa Fumihiko、Karch Celeste M.、Miyasaka Tomohiro、Takashima Akihiko、Sahara Naruhiko、Hisanaga Shin-ichi、Ikeuchi Takeshi、Kaibuchi Kozo、Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 13 号: 4 ページ: 684-699

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.08.011

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Dominant negative mechanism of Presenilin-1 mutations in FAD2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe H, Shen J
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 114 号: 48 ページ: 12635-12637

    • DOI

      10.1073/pnas.1717180114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ヒト人工多能性幹細胞を利用したpresenilin遺伝子変異の病態学的意義の検討2019

    • 著者名/発表者名
      渡部博貴、周智、Celeste Karch、岡野栄之
    • 学会等名
      第38回 日本認知症学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel stem cell tool to examine physiological functions of presenilin/γ-secretase in human neurons.2019

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Watanabe, Kent Imaizumi, Zhi Zhou, Hideyuki Okano
    • 学会等名
      The 42nd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ApoE蛋白機能解析のためのヒトiPS細胞由来アストロサイト分化誘導法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      森本悟、渡部博貴、岡本理志、岡野栄之
    • 学会等名
      日本認知症学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Presenilin and Alzheimer’s2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Watanabe
    • 学会等名
      Blue Ribbon Panel Meeting on Setting the Future Directions of Alzheimer's Disease Research
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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