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電気シナプスを介する運動神経興奮性制御機構の解明と同シナプス回復によるALS治療

研究課題

研究課題/領域番号 19K17010
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52020:神経内科学関連
研究機関九州大学

研究代表者

小早川 優子  九州大学, 大学病院, 医員 (40733788)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード筋萎縮性側索硬化症 / 電気シナプス / コネキシン36 / 変異SOD1 / Cx36
研究開始時の研究の概要

神経細胞間の情報伝達機構には、神経伝達物質がシナプス後膜の受容体に結合する化学シナプスの他に、隣接する神経細胞膜上のConnexin(Cx)蛋白どおしが形成するgap junctionを通じてイオンや小分子が直接細胞間を移動する電気シナプスがある。私たちはこれまでに、筋萎縮性側索硬化症(ALS)モデルマウスの腰髄前角では、電気シナプスを形成する代表的Cx蛋白であるCx36が病初期より減少していることを見出している。本研究では、Cx36が形成する電気シナプスの減少が、脊髄神経細胞の電気活動に及ぼす影響を明らかにし、電気シナプスを標的としたALSの新規治療法開発をめざす。

研究成果の概要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)のヒト剖検例及びモデルマウスの腰髄では、神経細胞間の情報伝達を担う電気シナプスを形成するコネキシン36(Cx36)の発現が低下していることが報告されている。本研究では、Cx36の脱落がALSの運動神経変性にどのように関与しているか、運動神経変性を抑制するための治療標的となりうるかを、ALSモデルマウスを用いて検討した。その結果、脊髄の運動ニューロンではCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼⅡ(CaMKⅡ)サブクラスのうちCaMKⅡγ及びCaMKⅡβがCx36の可塑性を調整し、Cx36が形成する電気シナプスを回復するための標的候補となる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ALSは未だ病態の全容が解明されておらず、進行抑制効果が証明された治療薬が近年実用化しているものの、根治的治療法または症状の改善が得られる治療法のない難病である。本研究の結果、ALSの治療標的となりうる新たな候補標的が示唆された。さらなる解析を続けることで、従来の治療薬とは異なる作用機序の治療薬開発につながる可能性がある。またCx36が形成する電気シナプスは中枢神経系に広く発現しており、外傷・てんかん・虚血・炎症への関与が示唆されている。本研究結果は、これらの疾患に関しても新たな病態解明や治療薬開発へとつながる可能性がある。

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

    (6件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Clearance of peripheral nerve misfolded mutant protein by infiltrated macrophages correlates with motor neuron disease progression2021

    • 著者名/発表者名
      白石渉、山﨑亮、橋本侑、江千里、小早川優子、磯部紀子、松下拓也、吉良潤一
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 16438-16438

    • DOI

      10.1038/s41598-021-96064-6

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 抗GAD抗体が関連する神経症候群2019

    • 著者名/発表者名
      小早川優子
    • 雑誌名

      脳神経内科

      巻: 90 ページ: 397-401

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of dysregulated connexin 30 expression in amyotrophic lateral sclerosis model mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Hashimoto, Senti Ko, Yuko Kobayakawa, Ryo Yamasaki, Noriko Isobe
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CCR2-positive macrophages infiltrated into the peripheral nerves protect motor neuron disease2020

    • 著者名/発表者名
      白石渉、山﨑亮、橋本侑、小早川優子、吉良潤一
    • 学会等名
      第61回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Downregulation of Cx36-made electrical synapses without glutamatergic axon terminals in ALS.2019

    • 著者名/発表者名
      小早川優子、眞﨑勝久、山崎亮、白石渉、林信太郎、岡本幸市、吉良潤一
    • 学会等名
      第60回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] CCR2-positive peripheral blood macrophages play protective roles in ALS mouse model.2019

    • 著者名/発表者名
      白石渉、山﨑亮、小早川優子、吉良潤一
    • 学会等名
      第60回日本神経学会学術大会
    • 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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