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視神経傷害におけるタウオパチーの関与と、mTOR活性の制御を介した治療効果の検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K10002
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関大阪医科薬科大学

研究代表者

奥 英弘  大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (90177163)

研究分担者 小嶌 祥太  大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (10388259)
池田 恒彦  大阪医科薬科大学, 医学部, 名誉教授 (70222891)
喜田 照代  大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (90610105)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードタウオパチー / 視神経傷害 / オートファジー / 網膜神経節細胞 / P62 / タウ蛋白 / tauopathy / autophagy / ノックダウン / siRNA / mTOR / short interfering RNA
研究開始時の研究の概要

tauに代表される異常タンパクは、小胞体とautophagyを介し消去される。視神経傷害時には、網膜神経節細胞(RGC)で小胞体ストレスが生じている。またtauタンパクが蓄積し、tauをknockdownすると神経保護的に作用することから、tauopathy が生じている可能性が高い。mTOR kinaseは、タンパク合成を促進する一方で、autophagyを抑制し、タンパクの同化と異化を制御する中枢として機能している。mTOR系を介したアプローチは、tauをはじめとする異常たんぱくの蓄積を軽減し、神経保護的に作用する可能性が高く、様々な視神経疾患で保護的に作用する可能性が高いと考えられる。

研究成果の概要

視神経傷害でタウオパチーが網膜神経節細胞死に関与している可能性を検討した。ラット視神経挫滅モデルを用いた。siRNAでtau遺伝子をknockdownし、RGCに対して神経保護的に作用しているか検討した。リン酸化tau、P62、LC3Bの発現変化はimmunoblotと免疫組織化学的に検討した。網膜ではP62がcontrolの3.1倍に増加しており、LC3B2/LC3B1比の減少が認められた。リン酸化tau は2.1倍に増加しており、tauをknockdownした群では、1.3倍の増加にとどまった。tauの蓄積が病理的に有意な作用を持っており、視神経傷害にタウオパチーの関与が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

tauは中枢神経系の軸索機能維持に必須のタンパクであるが、軸索が傷害されるとリン酸化され重合し、不溶性タンパクとなり神経細胞体に蓄積される特徴を持つ。tauの蓄積から生じる神経変性はタウオパチーと総称されるが、一般には中枢神経系の慢性変性疾患との関連が示唆されている。視神経は網膜神経節細胞の軸索の集合体であるが、緑内障視神経症による網膜神経節細胞死に、tauの蓄積が関与していることが示されていた。本研究の結果、急性の視神経傷害にもタウオパチーが関与していることを示している。様々な視神経疾患を、タウオパチーの関連から研究する必要性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Roscovitine, a Cyclin-Dependent Kinase-5 Inhibitor, Decreases Phosphorylated Tau Formation and Death of Retinal Ganglion Cells of Rats after Optic Nerve Crush.2021

    • 著者名/発表者名
      Hirokawa T, Horie T, Fukiyama Y, Mimura M, Takai S, Kida T, Oku H.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 22 号: 15 ページ: 8096-8108

    • DOI

      10.3390/ijms22158096

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hyperglycemia-induced VEGF and ROS production in retinal cells is inhibited by the mTOR inhibitor, rapamycin.2021

    • 著者名/発表者名
      Kida T, Oku H, Osuka S, Horie T, Ikeda T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 1885-1893

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81482-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Decreased Presence of Mast Cells in the Bursa Premacularis of Proliferative Diabetic Retinopathy.2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Nakamura K, Morishita S, Sato T, Horie T, Kida T, Oku H, Takai S, Jin D.
    • 雑誌名

      Ophthalmic Res.

      巻: 64. 号: 6 ページ: 1002-1012

    • DOI

      10.1159/000518438

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of an Aquaporin 4 Inhibitor, TGN-020, on Murine Diabetic Retina2020

    • 著者名/発表者名
      Oosuka Shou、Kida Teruyo、Oku Hidehiro、Horie Taeko、Morishita Seita、Fukumoto Masanori、Sato Takaki、Ikeda Tsunehiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 7 ページ: 2324-2324

    • DOI

      10.3390/ijms21072324

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of the Retinal Pigment Epithelium in the Development of Retinal Lattice Degeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Hiroshi、Fukumoto Masanori、Sato Takaki、Horie Taeko、Kida Teruyo、Oku Hidehiro、Nakamura Kimitoshi、Jin Denan、Takai Shinji、Ikeda Tsunehiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 19 ページ: 7347-7347

    • DOI

      10.3390/ijms21197347

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impairment of Autophagy Causes Superoxide Formation and Caspase Activation in 661 W Cells, a Cell Line for Cone Photoreceptors, under Hyperglycemic Conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Taki Koichiro、Horie Taeko、Kida Teruyo、Mimura Masashi、Ikeda Tsunehiko、Oku Hidehiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 12 ページ: 4240-4240

    • DOI

      10.3390/ijms21124240

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tau Is Involved in Death of Retinal Ganglion Cells of Rats From Optic Nerve Crush2019

    • 著者名/発表者名
      Oku Hidehiro、Kida Teruyo、Horie Taeko、Taki Koichiro、Mimura Masashi、Kojima Shota、Ikeda Tsunehiko
    • 雑誌名

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      巻: 60 号: 6 ページ: 2380-2380

    • DOI

      10.1167/iovs.19-26683

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protein kinase C-mediated insulin receptor phosphorylation in diabetic rat retina2019

    • 著者名/発表者名
      Kida Teruyo、Oku Hidehiro、Horie Taeko、Osuka Sho、Fukumoto Masanori、Ikeda Tsunehiko
    • 雑誌名

      Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology

      巻: 257 号: 7 ページ: 1427-1434

    • DOI

      10.1007/s00417-019-04324-z

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 視神経傷害後の網膜で生じるtauリン酸化過程の検討2021

    • 著者名/発表者名
      廣川 貴久, 奥 英弘, 堀江 妙子, 池田 恒彦.
    • 学会等名
      日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Tau蛋白リン酸化抑制による神経保護作用の検討2020

    • 著者名/発表者名
      廣川 貴久 , 奥 英弘 , 堀江 妙子 , 喜田 照代 , 池田 恒彦
    • 学会等名
      第124回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] tauリン酸化抑制による神経保護作用の検討2020

    • 著者名/発表者名
      廣川 貴久, 奥 英弘, 堀江 妙子, 喜田 照代, 池田 恒彦
    • 学会等名
      日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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