グライコーム異常によるグリア細胞の活性化機構

• 研究課題/領域番号: 19790236
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 辻 大輔 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (00423400)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 600千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 先天性代謝異常症 / 糖脂質 / グリア細胞 / アストロサイト / ミクログリア / リソソーム病 / 神経変性疾患 / リソソーム

研究概要

GM2ガングリオシドーシスは、リソソーム酵素であるβ-ヘキソサミニダーゼ(Hex)の欠損に基づき、糖脂質であるGM2ガングリオシド(GM2)が過剰に蓄積して発症する常染色体劣性遺伝病であり、中枢神経症状を伴う代表的なリソソーム病である。本研究ではGM2ガングリオシドーシスの発症メカニズムの解明を目指し、SDマウス由来グリア細胞株(ミクログリア、アストロサイト)を用いて、蓄積している生体基質の解明と生体内基質蓄積による細胞内シグナル異常の解明、そしてサイトカイン・ケモカイン産生メカニズムの解明を明らかにすることを目的とした。その結果、SDマウス由来アストロサイトでは、ERKの活性化が起こり、細胞増殖が異常になっていることが明らかとなった。またミクログリアでは生体内基質蓄積により、Akt及びPKCの活性化が起こり、ケモカインであるMIP-1αが産生増大していることが明らかとなった。これらは、SDマウスの脳における病態を反映しており、生体内基質蓄積によるグリア細胞の活性化機構を解明することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of an N-glycan sequon into HEXA enhances human (3-hexos aminidase cellular uptake in amodel of Sandhoff disease. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka K, Tsuji D, et al.
  • 雑誌名: Molecular therapy (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of human induced pluripotent stem cells from oral mucosa. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi K, Tsuii D, et al.
  • 雑誌名: J Biosci Bioeng (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of abnormal growth in astrocytes derived from a mouse model of GM2 gangliosidosis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawashima N, Tsuji D, Okuda T, Itoh K, Nakayama K.
  • 雑誌名: Neurochem 111(4) ページ: 1031-1041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abnormal production of macrophage inflammatory protein-lalpha by microglial cell lines derived from neonatal brains of Sandhoff disease model mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawashita E, Tsuji D, Kawashima N, Nakayama K, Matsuno H, Itoh K.
  • 雑誌名: J Neurochem 109(5) ページ: 1215-1224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of human b-hexosaminidase A with highly phosphoiylated N-glycans by the overexpression of the Ogataea minuta MNN4 gene. (2009)
  • 著者名/発表者名: Akeboshi H, Kasahara Y, Tsuji D, Itoh K, Sakuraba H, Chiba Y, Jigami Y.
  • 雑誌名: Glycobiology 19(9) ページ: 1002-1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and molecular dynamics studies on effect of amino acid substitutions at Arg344 in human cathepsin A on the protein local conformation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Kadota Y, Hitaoka S, Kori E, Horikawa Y, Taguchi M, Tsuji D, Hirokawa T, Chuman H, Itoh K.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 1794(11) ページ: 1693-1699
  • 査読あり
• [雑誌論文] GM2ガングリオシド蓄積症モデルマウス脳内への組換え酵素補充効果と蓄積糖脂質の変動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝司, 辻大輔
  • 雑誌名: 生体の科学 60 ページ: 234-239
• [雑誌論文] Mechanism of abnormal growth in astrocytes derived from a mouse model of GM2 gangliosidosis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawashima N, Tsuii D, et al.
  • 雑誌名: J Neurochem 111 ページ: 1031-1041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abnormal production of macrophage inflammatory protein-]alpha by microglial cell lines derived from neonatal brains of Sandhoff disease model mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawashita E, Tsuii D, et al.
  • 雑誌名: J Neurochem 109 ページ: 1245-1224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of human β-hexosaminidase A with highly phosphorylated N-alvcans by the overexpression of the Ogataea minuta MNN4 gene. (2009)
  • 著者名/発表者名: Akeboshi H, Kasahara Y, Tsuii D, et al.
  • 雑誌名: Glycobiology 19 ページ: 1002-1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tropoelastin regulates chemokine expression in fibroblasts in Costello syndrome. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatano Y, Fujinawa R, Kozutsumi Y, Takahashi T, Tsuji D, Takeuchi N, Tsuta K, Takada G, Sakuraba H, Itoh K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 372(4) ページ: 681-687
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding parameters and thermodynamics of the interaction of imino sugars with a recombinant human acid a-glucosidase (alglucosidase alfa): insight into the complex formation mechanism. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimizu M, Tajima Y, Matsuzawa F, Aikawa S, Iwamoto K, Kobayashi T, Edmunds T, Fujishima K, Tsuji D, Itoh K, Ikekita M, Kawashima I, Sugawara K, Ohyanagi N, Suzuki T, Togawa T, Ohno K, Sakuraba H.
  • 雑誌名: Clin Chim Acta 391(1-2) ページ: 68-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of stimulus-responsive amino acid with peptide bond-cleavage ability and its application to a nucleocytoplasmic shuttle peptide. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shigenaga A, Tsuji D, Nishioka N, Tsuda S, Itoh K, Otaka A.
  • 雑誌名: Peptide Science 2007 ページ: 97-98
  • NAID: 10021906680
• [雑誌論文] Tropoelastin regulates chemokine expression in fibroblasts in Costello syndrome (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatano Yutaka
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 372(4) ページ: 681-687
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a stimulus-responsive processing device and its application to a nucleocytoplasmic shuttle Peptide. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shigenaga A, Tsuji D, Nishioka N, Tsuda S, Itoh K, Otaka A.
  • 雑誌名: Chembiochem 8(16) ページ: 1929-1931
  • NAID: 120006493351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of recombinant b-hexosaminidase A, a potential enzyme for replacement therapy for Tay-Sachs and Sandhoff diseases, in the methylotrophic yeast Ogataea minuta. (2007)
  • 著者名/発表者名: Akeboshi H, Chiba Y, Kasahara Y, Takashiha M, Takaoka Y, Ohsawa M, Tajima Y, Kawashima I, Tsuji D, Itoh K, Sakuraba H, Jigami Y.
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 73(15) ページ: 4805-4812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therapeutic evaluation of GM2 gangliosidoses by ELISA using anti- GM2 ganglioside antibodies. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuji D, Higashine Y, Matsuoka K, Sakuraba H, Itoh K.
  • 雑誌名: Clin Chim Acta 378(1-2) ページ: 38-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] リソソーム病の分子病理と治療ターゲット (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔, 伊藤孝司
  • 雑誌名: 生化学 79 ページ: 678-682
  • NAID: 10019730160
• [雑誌論文] リソソーム病の分子病理と治療ターゲット (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻 大輔
  • 雑誌名: 生化学 73 ページ: 678-682
  • NAID: 10019730160
• [雑誌論文] Induction of an N-glycan sequon into HEXA enhances human b-hexosaminidase cellular uptake in amodel of Sandhoff disease.
  • 著者名/発表者名: Matsuoka K, Tsuji D, Aikawa S, Matsuzawa F, Sakuraba H, Itoh K.
  • 雑誌名: Molecular therapy (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of human induced pluripotent stem cells from oral mucosa
  • 著者名/発表者名: Miyosh K, Tsuji D, Kudo K, Satomura K, Muto T, Itoh K, Noma T.
  • 雑誌名: J Biosci Bioeng (In press)
  • NAID: 110007730028
  • 査読あり
• [学会発表] Functional alteration of human beta-hexosaminidase B for enzyme replacement theranv for GM2 eanifflosidoses (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka K, Tamura T, Tsuji D, et al.
  • 学会等名: Glyco-20
  • 発表場所: Puerto Rico
  • 年月日: 2009-12-01
• [学会発表] Therapeutic approaches for Tay-Sachs and Sandhoff disease models with recombinant human Ivsosomal beta-hexosaminidase (2009)
  • 著者名/発表者名: Itoh K, Matsuoka K, Tsuji D, et al.
  • 学会等名: Glyco-20
  • 発表場所: Puerto Rico
  • 年月日: 2009-12-01
• [学会発表] Study on Abnormal Proliferation Mechanism of Astrocytes Derived from GM2 Ganaliosidosis Model Mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawashima N, Tsuii D, et al.
  • 学会等名: Annual Meeting of the Society for Glycobiology
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] Sandhoff病モデルマウス由来Microglia細胞株の形態を制御するシグナリング解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 豊島優裕, 辻大輔, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] 骨髄ストローマ細胞を用いたGM2ガングリオシドーシスに対するexvivo遺伝子治療の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 南條遙, 辻大輔, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] Sandhoff病モデルマウス由来Mcroglia細胞株の形態を制御するシグナリング解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 豊島優裕, 辻大輔, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] 遺伝子改変型ヒトβ-Hexosamlnldase Bの発現とGM2ガングリオシドーシス培養細胞に対する補充効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村友美, 松岡和彦, 辻大輔, 他2名
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] ヒトβ-Hexosaminidase Bの機能改変とGM2ガングリオシド蓄積症モデルマウス脳室内への補充効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松岡和彦, 田村友美, 辻大輔, 他2名
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] ヒトβ-Hexosaminidase Bの機能改変とGM2ガングリオシド蓄積症.モデルマウス脳室内への補充効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松岡和彦, 田村友美, 辻大輔, 他2名
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] GM2ガングリオシドーシス由来アストロサイトの異常増殖メカニズムの解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川島永子, 辻大輔, 奧田徹哉, 伊藤孝司, 仲山賢一
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] GM2ガングリオシド蓄積症治療用のヒトβ-ヘキソサミニダーゼの機能改変 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝司, 辻大輔, 他7名
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 岐阜県高山市
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] GM2ガングリオシドーシスモデルマウスにおける骨髄由来細胞のケモカインシステムを介した脳内浸潤 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔, 豊島優裕, 南條遥, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] GM2ガングリオジドーシスモデルマウスにおける骨髄由来細胞のケモカインシステムを介した脳内浸潤 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔, 他3名
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 岐阜県高山市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] GM2ガングリオシドーシス由来アストロサイトの異常増殖メカニズムの解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川島永子, 辻大輔, 他2名
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 岐阜県高山市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] ヒトβ-Hexosaminidase Bの機能改変とGM2ガングリオシド蓄積症モデルマウス脳室内への補充効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松岡和彦, 田村友美, 辻大輔, 他3名
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 岐阜県高山市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] ケモカインリガンド・レセプターシステムを介した病態マウス由来骨髄細胞の脳内移行に関する基礎研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田有花, 辻大輔, 豊島優裕, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Sandhoff病モデルマウスに対するメタノール資化性酵母由来ヒトβ-ヘキソサミニダーゼの脳内補充効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔, 宮崎絵梨, 松岡和彦, 明星裕美, 笠原由子, 千葉靖典, 地神芳文, 川島育夫, 櫻庭均, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] GM2ガングリオシドーシス由来アストロサイトの異常増殖メカニズムの解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川島永子, 辻大輔, 伊藤孝司, 仲山賢一
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] GM2ガングリオシドーシス由来アストロサイトの異常増殖メカニズムの解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川島永子
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸(神戸ポートアイランド)
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] GM2ガングリオシドーシスモデルマウスに対する組換えヒトβ-ヘキソサミニダーゼの脳内補充効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔, 安岡寛子, 松岡和彦, 宮崎絵梨, 廣瀬由記子, 明星裕美, 笠原由子, 千葉靖典, 地神芳文, 二木史朗, 櫻庭均, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第50回日本脂質生化学会
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] GM2ガングリオシドーシスモデルマウスに対する組換えヒトβ-ヘキソサミニダーゼの脳内補充効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔
  • 学会等名: 第50回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 徳島(徳島県郷土文化会館)
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] Sandhoff病モデルマウス由来骨髄細胞の性質決定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田有花
  • 学会等名: 第49回日本生化学会中国四国支部例会
  • 発表場所: 高松(香川県民ホール)
  • 年月日: 2008-05-17
• [学会発表] Sandhoff病モデルマウス由来ミクログリアにおけるMIP-1α生産誘導メカニズムの解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河下映里, 辻大輔, 川島永子, 仲山賢一, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会第80回日本生化学会大会合同大会
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] GM2ガングリオーシドーシス由来アストロサイトの異常増殖メカニズムの解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川島永子, 辻大輔, 伊藤孝司, 仲山賢一
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会第80回日本生化学会大会合同大会
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] GM2ガングジオシドーシス由来アストロサイトの異常増殖メカニズムの解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻 大輔
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会 第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: パシフイコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2007-12-13
• [図書] 細胞の構造とオルガネラ:第3章-4リソソーム蓄積症(リソソーム病)生物薬科学実験講座 (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔, 伊藤孝司
• [図書] 生物薬科学実験講座(細胞の構造とオルガネラ:第3章-4 リソソーム蓄積症(リソソーム病)) (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻大輔(大熊勝治/中西義信・編集)
  • 出版者: 廣川書店
• [産業財産権] 神経幹細胞及び/又は神経系前駆細胞への選択的分化誘導剤 (2009)
  • 発明者名: 伊藤孝司, 辻大輔, 高石喜久, 柏田良樹
  • 権利者名: 国立大学法人徳島大学
  • 産業財産権番号: 2009-262542
  • 出願年月日: 2009-11-18
• [産業財産権] ヒトβ-ヘキソサミニダーゼBの基質特異性を変換した新規高機能酵素 (2009)
  • 発明者名: 櫻庭均, 伊藤孝司, 辻大輔
  • 権利者名: 学校法人明治薬科大学
  • 産業財産権番号: 2009-109563
  • 出願年月日: 2009-01-19
• [産業財産権] 神経幹細胞及び/又は神経系前駆細胞への選択的分化誘導剤 (2009)
  • 発明者名: 伊藤孝司, 辻大輔, 高石喜久, 柏田良樹
  • 権利者名: 国立大学法人徳島大学
  • 産業財産権番号: 2009-008039
  • 出願年月日: 2009-11-18