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神経回路再構築におけるエクソソームの機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K22578
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分51:ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

華山 力成  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (40403191)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードエクソソーム / 神経膠腫 / ミクログリア / 血管新生 / サイトカイン / ケモカイン / グリア細胞 / シナプス剪定 / 神経回路 / 再構築
研究開始時の研究の概要

本研究では、神経回路の再構築制御を司る新たな制御因子として、神経細胞やグリア細胞由来のエクソソームに焦点を当て、その機能の分子基盤と生体内における役割の解明を目指す。発生過程のシナプス競合において、勝者が敗者のシナプスを淘汰する為にpunishment signalを放出すると考えられているが、その実体として、神経活動依存的に放出されたエクソソームの機能を検討する。また、グリア細胞由来のエクソソームは神経突起の発達を促進することが報告されていることから、エクソソームを介した細胞間ネットワークは、神経回路の再構築制御を司る可能性を持ち、その機能の分子基盤と生理機能・動態の解明を目指す。

研究成果の概要

神経膠腫が分泌するエクソソームが、腫瘍関連分子WT1を周囲のミクログリアへと送達することで新たな血管を作り出し、腫瘍にとって浸潤・転移を起こしやすい環境を構築することを見いだした。まず、モデルマウスにおいて、神経膠腫によるエクソソーム産生を抑えることで、脳腫瘍サイズが縮小し、浸潤・転移が抑えられ、マウスの生存期間が延長することが判明した。次に、神経膠腫由来エクソソームが、周囲のミクログリアに取り込まれ、遺伝子発現を低下させることで、血管新生を促進することを示した。更に、WT1がヒト患者由来の神経膠腫由来エクソソームに含有されており、ミクログリアによる血管新生能を制御することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経膠腫は脳腫瘍の中で最も悪性度が高く,集学的治療を施しても平均生存期間が約2年と非常に予後が悪い腫瘍である。本研究により、神経膠腫の進展における神経回路の再構築に、エクソソームが深く関与しており、その産生を抑えることで、腫瘍の浸潤・転移を抑えることができる可能性が示された。今後、神経膠腫の早期発見や予後診断、新たな治療法の開発へと研究が発展することが期待される。

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

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extracellular vesicles contribute to the metabolism of transthyretin amyloid in hereditary transthyretin amyloidosis2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi H, Kawahara H, Kodera N, Kumaki A, Tada Y, Sakai K, Ono K, Yamada M, Hanayama R
    • 雑誌名

      Front Mol Biosci

      巻: 9 ページ: 839917-839917

    • DOI

      10.3389/fmolb.2022.839917

    • 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] Identification of small compounds regulating the secretion of extracellular vesicles via a TIM4-affinity ELISA2021

    • 著者名/発表者名
      Ma Yunfei、Yoshida Takeshi、Matoba Kazutaka、Kida Katsuhiko、Shintani Rito、Piao Yingshi、Jin Jingchun、Nishino Taito、Hanayama Rikinari
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 13471-13471

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92860-2

    • 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] Cytoplasmic DNA accumulation preferentially triggers cell death of myeloid leukemia cells by interacting with intracellular DNA sensing pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Baba Tomohisa、Yoshida Takeshi、Tanabe Yamato、Nishimura Tatsunori、Morishita Soji、Gotoh Noriko、Hirao Atsushi、Hanayama Rikinari、Mukaida Naofumi
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 12 号: 4 ページ: 322-322

    • DOI

      10.1038/s41419-021-03587-x

    • 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] Tumor‐secreted proliferin‐1 regulates adipogenesis and lipolysis in cachexia2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Tuan Duc、Miyatake Yuji、Yoshida Takeshi、Kawahara Hironori、Hanayama Rikinari
    • 雑誌名

      International Journal of Cancer

      巻: 148 号: 8 ページ: 1982-1992

    • DOI

      10.1002/ijc.33418

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Emerging roles of extracellular vesicles in physiology and disease2020

    • 著者名/発表者名
      Hanayama Rikinari
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 169 号: 2 ページ: 135-138

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa138

    • 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] Transient IGF-1R inhibition combined with osimertinib eradicates AXL-low expressing EGFR mutated lung cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Rong、Yamada Tadaaki、Kita Kenji、Taniguchi Hirokazu、Arai Sachiko、Fukuda Koji、Terashima Minoru、Ishimura Akihiko、Nishiyama Akihiro、Tanimoto Azusa、Takeuchi Shinji、Ohtsubo Koshiro、Wang Wei、Suzuki Takeshi、Yano Seiji et. al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 4607-4607

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18442-4

    • NAID

      120007186801

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] High-Speed AFM Reveals Molecular Dynamics of Human Influenza A Hemagglutinin and Its Interaction with Exosomes2020

    • 著者名/発表者名
      Lim Keesiang、Kodera Noriyuki、Wang Hanbo、Mohamed Mahmoud Shaaban、Hazawa Masaharu、Kobayashi Akiko、Yoshida Takeshi、Hanayama Rikinari、Yano Seiji、Ando Toshio、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 20 号: 9 ページ: 6320-6328

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.0c01755

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Glioma-derived extracellular vesicles promote tumor progression by conveying WT12020

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui Taishi、Kawahara Hironori、Kimura Ryouken、Dong Yu、Jiapaer Shabierjiang、Sabit Hemragul、Zhang Jiakang、Yoshida Takeshi、Nakada Mitsutoshi、Hanayama Rikinari
    • 雑誌名

      Carcinogenesis

      巻: 41 号: 9 ページ: 1238-1245

    • DOI

      10.1093/carcin/bgaa052

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel properties of myoferlin in glucose metabolism via pathways involving modulation of adipose functions2020

    • 著者名/発表者名
      Nozato Y, Takami Y, Yamamoto K, Nagasawa M, Nozato S, Imaizumi Y, Takeshita H, Wang C, Ito Y, Takeda S, Takeya Y, Sugimoto K, Nakagami H, Hanayama R, Rakugi H.
    • 雑誌名

      FASEB J.

      巻: 34 号: 2 ページ: 2792-2811

    • DOI

      10.1096/fj.201901539rr

    • 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] Development of a Method That Delivers Drugs to Enveloped Viruses2019

    • 著者名/発表者名
      Bahrini Insaf、Hanayama Rikinari
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 号: 6 ページ: 977-981

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-01000

    • NAID

      130007657691

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2019-06-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aire-expressing ILC3-like cells in the lymph node display potent APC features2019

    • 著者名/発表者名
      Yamano Tomoyoshi、Dobes Jan、Voboril Matous、Steinert Madlen、Brabec Tomas、Zietara Natalia、Dobesova Martina、Ohnmacht Caspar、Laan Martti、Peterson Part、Benes Vladimir、Sedlacek Radislav、Hanayama Rikinari、Kolar Michal、Klein Ludger、Filipp Dominik
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Medicine

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1027-1037

    • DOI

      10.1084/jem.20181430

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serum milk fat globule-EGF factor 8 (MFG-E8) as a diagnostic and prognostic biomarker in patients with hepatocellular carcinoma2019

    • 著者名/発表者名
      Shimagaki Tomonari、Yoshio Sachiyo、Kawai Hironari、Sakamoto Yuzuru、Doi Hiroyoshi、Matsuda Michitaka、Mori Taizo、Osawa Yosuke、Fukai Moto、Yoshida Takeshi、Ma Yunfei、Akita Tomoyuki、Tanaka Junko、Taketomi Akinobu、Hanayama Rikinari、Yoshizumi Tomoharu、Mori Masaki、Kanto Tatsuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 15788-15788

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52356-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Propagation of alpha-synuclein mRNA via neuronal extracellular vesicles2021

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      第7回 国際多系統萎縮症コングレス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of glial functions by neuronal exosomes and its disorder2021

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      第44回 日本神経科学大会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エクソソームによるα-synuclein mRNAの伝播機序2021

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      第14回 パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞外小胞エクソソームによる神経免疫の制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      第32回 日本神経免疫学会学術集会 特別講演
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経由来エクソソームによるalpha-synucleinの伝播機序2020

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      Japanese Neurologist Parkinson's Disease Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of analysis methods of exosomes, endogenous nano-particles2019

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      Laboratory for Intellectual Innovation Forum
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エクソソームによる疾患の発症機序2019

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      Pfizer Endocrinology Forum 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エクソソームを介したシヌクレイノパチーの発症機序2019

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      第37回 日本神経治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経系エクソソームによる疾患の発症機序2019

    • 著者名/発表者名
      華山力成
    • 学会等名
      日経バイオテクセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 細胞外小胞による神経膠腫の進展機構を解明

    • URL

      https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/81088

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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