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神経変性疾患におけるストレス依存的な凝集タンパク質の生成・放出機構

研究課題

研究課題/領域番号 20H00525
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分52:内科学一般およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

岩坪 威  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50223409)

研究分担者 山田 薫  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (00735152)
桑原 知樹  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (10533903)
若林 朋子  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任准教授 (20530330)
橋本 唯史  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任准教授 (30334337)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)
2022年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2021年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2020年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
キーワード細胞ストレス / 神経変性 / アルツハイマー病 / パーキンソン病 / タウ蓄積症 / 運動ニューロン疾患 / 神経変性疾患 / 液・液相分離
研究開始時の研究の概要

本研究では「細胞ストレス」に曝露された病因タンパク質が異常構造を獲得して変性し、神経細胞間を伝播する機序を解明するため、タウ、αシヌクレイン、TDP-43、FUSについてタンパク質の構造が変化し、凝集する機序、変性した病因タンパク質が選択的に神経細胞間を伝播する機序の解明を目指す。病因タンパク質を過剰発現するtgマウスや、ウイルス発現系を用い、FRETイメージングや、in vivo seeding実験系を駆使して病因タンパク質の脳内神経細胞間伝播を評価する。さらに神経細胞外に放出されたタンパク質の脳内動態測定を行い、病因タンパク質が構造変化を獲得して神経細胞間を伝播される機序を明らかにする。

研究成果の概要

神経変性疾患における細胞ストレスと病因タンパク質の蓄積、放出機構を検証した。アルツハイマー病にでは代謝ストレスによりERストレスの亢進、全身から脳に伝えられる病的シグナルによりアミロイド病理が増悪することを示した。タウタンパク質がグリアリンパ系により脳外に放出され、アミロイドによるストレスがこの過程を抑制することを示した。パーキンソン病においてαシヌクレイン蓄積物がLRRK2-Rab10シグナルにより放出とフィードバックを受けることを示した。FUSタンパク質のリン酸化等翻訳後修飾により不溶性が制御されることを示した。このように各種変性疾患において細胞ストレスが病態を増悪させることが実証された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルツハイマー病、パーキンソン病等個別の神経変性疾患に固有の病因タンパク質形成、放出機構の解明を進めることにより、各疾患に特異的な病態が明らかになるとともに、各種の細胞ストレスが神経変性を助長するとの仮説の一端が実証され、今後の神経変性疾患の予防、治療法の開発の方向性に指針を与えることができた。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Molecular Pathogenesis and Disease-modifying Therapies of Alzheimer's Disease and Related Disorders2022

    • 著者名/発表者名
      Iwatsubo T
    • 雑誌名

      JMA Journal

      巻: 5 号: 3 ページ: 307-313

    • DOI

      10.31662/jmaj.2022-0079

    • ISSN
      2433-328X, 2433-3298
    • 年月日
      2022-07-15
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Casein kinase 1δ/ε phosphorylates fused in sarcoma (FUS) and ameliorates FUS-mediated neurodegeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Kishino Yuya、Matsukawa Koji、Matsumoto Taisei、Miyazaki Ryota、Wakabayashi Tomoko、Nonaka Takashi、Kametani Fuyuki、Hasegawa Masato、Hashimoto Tadafumi、Iwatsubo Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 298 号: 8 ページ: 102191-102191

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102191

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Actin-binding protein filamin-A drives tau aggregation and contributes to progressive supranuclear palsy pathology2022

    • 著者名/発表者名
      Tsujikawa K,Hamanaka K, Riku Y, Hattori Y, Hara N, Iguchi Y,Miyata T, Sobue G, Matsumoto N, Sahashi K, Katsuno M, et al.
    • 雑誌名

      Sci Adv

      巻: - 号: 21 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1126/sciadv.abm5029

    • 関連する報告書
      2022 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] Glymphatic system clears extracellular tau and protect from tau aggregation and neurodegeneration.2022

    • 著者名/発表者名
      Ishida K, Yamada K, Nishiyama R, Hashimoto T, Nishida I, Abe Y, Yasui M, Iwatsubo T
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 219 号: 3

    • DOI

      10.1084/jem.20211275

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tauroursodeoxycholic acid attenuates diet-induced and age-related peripheral endoplasmic reticulum stress and cerebral amyloid pathology in a mouse model of Alzheimer’s disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai T, Nagayama T, Matsui K, Amano K, Sano T, Wakabayashi T, Iwatsubo T
    • 雑誌名

      J Prev Alzheimers Dis

      巻: 4 号: 4 ページ: 483-494

    • DOI

      10.14283/jpad.2021.33

    • 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] Differential involvement of insulin receptor substrate (IRS)-1 and IRS-2 in brain insulin signaling is associated with the effects of their deficiency on amyloid pathology in Alzheimer's disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai T, Sano T, Kubota N, Kadowaki T, Wakabayashi T, Iwatsubo T
    • 雑誌名

      Neurobiology of Disease

      巻: 159 ページ: 105510-105510

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2021.105510

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of lysosomotropic agents on LRRK2 activation and Rab10 phosphorylation2020

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara T., Funakawa K., Komori T., Sakurai M., Yoshii G., Eguchi T., Fukuda M., Iwatsubo T.
    • 雑誌名

      Neurobiology of Disease

      巻: 145 ページ: 105081-105081

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2020.105081

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Collagenous Alzheimer amyloid plaque component impacts on the compaction of amyloid-β plaques2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Tadafumi、Fujii Daisuke、Naka Yasushi、Kashiwagi-Hakozaki Mayu、Matsuo Yuko、Matsuura Yusuke、Wakabayashi Tomoko、Iwatsubo Takeshi
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 212-212

    • DOI

      10.1186/s40478-020-01075-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Alzheimer’s disease: from molecular pathology to therapeutics.2022

    • 著者名/発表者名
      Iwatsubo T
    • 学会等名
      Multidisciplinary Lecture Series in Life Science & Technology, The University of Tokyo.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of stressed lysosomes by LRRK2 in macrophage lineage cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kuwahara
    • 学会等名
      International Research Conference on Neurodegenerative Diseases
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パーキンソン病における新規リソソームストレス応答機構2021

    • 著者名/発表者名
      桑原知樹
    • 学会等名
      第40回 日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aquaporin4 がタウ蓄積と神経変性に果たす役割2021

    • 著者名/発表者名
      山田 薫、石田 和久、橋本 唯史、阿部 陽一郎、安井 正人、岩坪 威
    • 学会等名
      第40回 日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Rab29 phosphorylation under lysosomal overload stress2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kuwahara, Tadayuki Komori, Kai Funakawa, Maria Sakurai, Takeshi Iwatsubo
    • 学会等名
      AD/PD 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of LRRK2 in the lysosomal and exosomal release2021

    • 著者名/発表者名
      Maria Sakurai, Tomoki Kuwahara, Tomoya Eguchi, Takeshi Iwatsubo
    • 学会等名
      AD/PD 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aquaporin-4 deficiency exacerbates tau accumulation and neurodegeneration in a mouse model of tauopathies.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada K, Ishida K, Hashimoto T, Abe Y, Yasui M, Iwatsubo T
    • 学会等名
      第 43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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