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若年血漿を用いたアルツハイマー病治療研究

研究課題

研究課題/領域番号 19F19776
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

渡辺 恭良  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40144399)

研究分担者 ZHANG KAI  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-10-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード認知症 / 若年血漿 / マウス / 生体イメージング / PET
研究開始時の研究の概要

アルツハイマー病(AD)は認知機能の低下を示す進行性の神経変性疾患である。脳内にアミロイド斑と神経原線維変化の病理的特徴を持つが病因は未だに不明であり、また病状を改善する治療法は存在しない。本研究では、近年ADの治療法として期待されている若年血漿注入療法に着目し、その有効性を動物基礎研究にて検証する。ADモデルマウスに対し若年血漿による治療前後での脳の機能的または構造的変化について主に生体イメージング手法(PET, MRI)を用いて調べる。

研究実績の概要

アルツハイマー病(AD)は認知機能障害を主とした代表的な認知症であり、病理所見に神経細胞数減少、アミロイド斑蓄積および神経原線維変化が認められ、海馬を中心に脳萎縮が起こる。ADの病因は不明であり、また有効な治療法も存在しない。本研究課題では、近年、AD治療法の一つとして期待されている若年血漿(YBP)注入療法に着目し、その有効性について動物基礎研究を行う。本課題ではYBP投与した老齢マウスのin vivoでの脳機能変化を動物用の陽電子放出断層撮影(PET)で捉え、統計的画像解析法から責任領域を抽出し、行動学的所見とともに改善機序を検証した。覚醒下での[18F]フルオロデオキシグルコース(FDG)による糖代謝PETイメージングでは、YBP投与群は対照のPBS投与群と比較し、右海馬と両側体性感覚野の糖代謝が高く、右線条体終末核と左小脳の糖代謝が低いことが示された。これら領域から採取した組織サンプルによる解析では認知関連タンパク質(Syn1, BDNF, IGF-1, IGF-1R)の発現が有意に増加し、主要な神経細胞シグナル伝達経路であるERKシグナル伝達経路の活性を低下させ、AKTシグナル伝達経路を活性化させた。また、認知行動テストから加齢による空間認知記憶低下がYBP投与により抑制された。さらに、培養した神経細胞によるin vitro老化モデルに対しYBP添加が細胞内でのいくつかの認知関連タンパク質(BDNF、SYN1、IGF-1、IGF-IR)の発現を有意に上昇させることが示唆され、この変化は老齢マウスから採取し血漿では観察されなかった。本研究の結果から、海馬と体性感覚野が、YBPによる加齢に伴う認識記憶の低下に対し有効性を持つことが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 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 4件、 査読あり 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Zhejiang University(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Neural correlates of beneficial effects of young plasma treatment in aged mice: PET-SPM analyses and neuro-behavioural/molecular biological studies2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang K, Mizuma H, Nakatani Y, Kanayama Y, Takahashi K, Matsumoto Y, Wada Y, Onoe K, Owada S, Hayashinaka E, Wu Y, Zhang X, Tian M, Zhang H, Watanabe Y
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: 49(5) 号: 5 ページ: 1456-1469

    • DOI

      10.1007/s00259-021-05598-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] PET imaging of neural activity, β-amyloid, and tau in normal brain aging2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Kai、Mizuma Hiroshi、Zhang Xiaohui、Takahashi Kayo、Jin Chentao、Song Fahuan、Gao Yuanxue、Kanayama Yousuke、Wu Yuping、Li Yuting、Ma Lijuan、Tian Mei、Zhang Hong、Watanabe Yasuyoshi
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: - 号: 12 ページ: 3859-3871

    • DOI

      10.1007/s00259-021-05230-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] International consensus on the use of [18F]-FDG PET/CT in pediatric patients affected by epilepsy2021

    • 著者名/発表者名
      Tian M, Watanabe Y, Kang KW, Murakami K, Chiti A, Carrio I, Civelek AC, Feng J, Zhu Y, Zhou R, Wu S, Zhu J, Ding Y, Zhang K, Zhang H; Molecular Imaging-based Precision Medicine Task Group of A3 (China-Japan-Korea) Foresight Program
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: 48(12) 号: 12 ページ: 3827-3834

    • DOI

      10.1007/s00259-021-05524-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Systematic imaging in medicine: a comprehensive review2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Kai、Sun Yujie、Wu Shuang、Zhou Min、Zhang Xiaohui、Zhou Rui、Zhang Tingting、Gao Yuanxue、Chen Ting、Chen Yao、Yao Xin、Watanabe Yasuyoshi、Tian Mei、Zhang Hong
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: - 号: 6 ページ: 1736-1758

    • DOI

      10.1007/s00259-020-05107-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] PET mapping of neurofunctional changes after young blood plasma treatment in aged mice under conscious state.2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang K, Mizuma H, Nakatani Y, Matsumoto Y, Kanayama Y, Takahashi K, Wada Y, Hirahara-Owada S, Hayashinaka E, Tian M, Zhang H, Watanabe Y
    • 学会等名
      World Molecular Imaging Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-10-15   更新日: 2024-03-26  

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