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超早期ライフステージに着目した神経変性疾患の時空間特異性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H00527
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

勝野 雅央  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50402566)

研究分担者 井口 洋平  名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (80790659)
佐橋 健太郎  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (90710103)
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
45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
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: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2020年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
キーワード運動ニューロン / 球脊髄性筋萎縮症 / テストステロン / 骨格筋 / Midkine-1 / 軸索 / 神経変性疾患 / 早期病態 / 転写障害 / 運動ニューロン疾患 / 神経分化 / 胎児 / ライフステージ / ミトコンドリア / シナプス / 運動 / TDP-43 / アンチセンス核酸 / RNAseq
研究開始時の研究の概要

神経変性疾患に共通する病態的特徴は、特定のニューロンが選択的に変性すること(空間的特異性)および中高年以降に遅発性に発症・進行すること(時間的特異性)である。本研究では、運動ニューロン疾患を研究対象とし、マウスモデルや患者由来iPSCを用い、マルチオミクスやDREADD、脳Caイメージングなどを駆使して超早期ライフステージにおけるニューロン変性分子病態とその年齢依存性変化を解明することで、神経変性における分子病態の真の起点を明らかにする。さらに、ニューロン分化と変性の関連を解析することで、選択的ニューロン死の本質的原因を究明する。

研究成果の概要

運動ニューロン疾患である球脊髄性筋萎縮症(SBMA)の超早期の病態を解明すること、および本疾患が運動ニューロンを特異的に障害するメカニズムを明らかにすることを目的として、SBMA女性保因者の解析とマウスモデルの脊髄を用いた解析を行った。その結果、女性保因者は頸部筋力低下を主とする軽微な運動機能低下を有しており、血液や筋電図の結果から、運動ニューロンの障害を示唆する所見が得られた。一方、モデルマウス脊髄スライス培養を用いた解析では、Mid1が本疾患の原因蛋白質である変異アンドロゲン受容体の発現量を増加させ、運動ニューロン変性を惹起することが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

女性保因者の解析からは、アンドロゲン受容体遺伝子変異を有していても男性ホルモンのレベルが高くない状態では軽微な運動ニューロン変性は生じるものの骨格筋変性は生じないと考えられ、この状況は思春期前の未発症男性に相当する可能性がある。マウス脊髄スライス培養の解析からは、Mid1が運動ニューロンに比較的特異的に発現していることがSBMAの細胞特異性に関連していると考えられ、その機序は男性ホルモン依存的なアンドロゲン受容体の翻訳の促進であると考えられる。以上から、Mid1を介した運動ニューロン変性はSBMAの早期予防治療の標的として重要と考えられる。

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

    (11件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Mid1 is associated with androgen-dependent axonal vulnerability of motor neurons in spinal and bulbar muscular atrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Ogura Yosuke、Sahashi Kentaro、Hirunagi Tomoki、Iida Madoka、Miyata Takaki、Katsuno Masahisa
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 13 号: 7 ページ: 601-601

    • DOI

      10.1038/s41419-022-05001-6

    • 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] Label-free morphological sub-population cytometry for sensitive phenotypic screening of heterogenous neural disease model cells2022

    • 著者名/発表者名
      Imai Yuta、Iida Madoka、Kanie Kei、Katsuno Masahisa、Kato Ryuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 9296-9296

    • DOI

      10.1038/s41598-022-12250-0

    • 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] Nucleic Acid-Based Therapeutic Approach for Spinal and Bulbar Muscular Atrophy and Related Neurological Disorders2022

    • 著者名/発表者名
      Hirunagi T, Sahashi K, Meilleur KG, Katsuno M.
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 13 号: 1 ページ: 109-109

    • DOI

      10.3390/genes13010109

    • 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] 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
      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] Selective suppression of polyglutamine-expanded protein by lipid nanoparticle-delivered siRNA targeting CAG expansions in the mouse CNS.2021

    • 著者名/発表者名
      Hirunagi T, Sahashi K, Tachikawa K, Leu AI, Nguyen M, Mukthavaram R, Karmali PP, Chivukula P, Tohnai G, Iida M, Onodera K, Ohyama M, Okada Y, Okano H, Katsuno M.
    • 雑誌名

      Mol Ther Nucleic Acids.

      巻: 24 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2021.02.007

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Next generation therapies for SBMA2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuno M
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Presymptomatic exercise ameliorates polyglutamine-expanded protein accumulation and motor dysfunction in a mouse model of SBMA.2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuno M.
    • 学会等名
      16th meeting of Asian-Pacific Society for Neurochemistry
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Presymptomatic exercise attenuates motor dysfunction in a mouse model of SBMA.2020

    • 著者名/発表者名
      蛭薙 智紀, 中辻 秀朗, 佐橋 健太郎, 藤内 玄規, 飯田 円, 山田 晋一郎, 村上 あゆ香, 野田 成哉, 勝野 雅央
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] ALSのマウスモデルの有用性と特性2020

    • 著者名/発表者名
      井口洋平
    • 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 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Secretion and propagation of TDP-43 as a therapeutic target for ALS.2020

    • 著者名/発表者名
      Yohei Iguchi
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会 (Neuro2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] UNA OLIGOMERS FOR THE TREATMENT OF POLYGLUTAMINE DISEASES2020

    • 発明者名
      Hirunagi T, Sahashi K, et al
    • 権利者名
      Hirunagi T, Sahashi K, et al
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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