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異常凝集体に対する体外診断法開発によるアルツハイマー病の早期診断と病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03457
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分49010:病態医化学関連
研究機関公益財団法人神戸医療産業都市推進機構

研究代表者

星 美奈子  公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(副センター長・部長クラス) (30374010)

研究分担者 村松 慎一  自治医科大学, 医学部, 教授 (10239543)
笹原 智也  公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(上席・主任研究員クラス) (30735345)
豊島 近  東京大学, 定量生命科学研究所, 特任教授 (70172210)
久保 厚子  公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(研究員・PDクラス) (70647792)
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
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワードナトリウムポンプ / 神経変性疾患 / 神経細胞死 / アルツハイマー病 / コンパニオン診断薬 / タンパク質ータンパク質相互作用 / ペプチド創薬 / 異常凝集体 / 診断方法
研究開始時の研究の概要

アルツハイマー病は、体に本来ある生理的タンパク質が異常に凝集し、神経細胞の機能が阻害され、最終的に死に至ることで、病気が起きる。本研究では、申請者らが独自に患者脳から見出した異常凝集体「ASPD」の立体構造を明らかにした上で、その構造に合うASPDに対する選択的な新たなPETプローブを開発すること、さらにASPDを認識する抗ASPD抗体を組み合わせつころで、ASPDに選択的な血液・脳脊髄液に対する診断方法を確立することを目指す。これによって、神経細胞死の原因になると考えられるASPDが、アルツハイマー病発症過程のいつ形成されるのか、発症あるいは進行と本当に相関するのかどうか、を検証したい。

研究成果の概要

本研究は、申請者らが独自に獲得してきた知見と技術に立脚し、患者脳から見出した異常凝集体ASPDの立体構造を理解し、それに基づくASPD選択的な新たなPETプローブを開発すること、さらに抗ASPD抗体を組み合わせASPD選択的な血液・脳脊髄液に対する診断方法を確立することを目指した。抗ASPD抗体とASPD相互作用の構造基盤の一部を解明し、ASPD結合4残基ペプチド由来で血中安定性が高いPETプローブ候補を見出した、さらに、ASPD選択的高感度CLEIAを用いたヒト髄液と血漿測定法を確立し、一部でASPD陽性検体を検出した。上記のとおり概ね予定通りに順調に研究を進めることが出来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究により、患者脳に実際に存在するAβ凝集体を脳で検出するためのPETプローブとなり得る候補を得て、さらに、体外診断法のプロトタイプも構築し、実際に一部の検体で検出に成功出来た。これによって、今まで殆ど不明である、神経毒性のあるAβ凝集体が脳のどこで最初に形成され、それがどう伝搬するのか、さらに、臨床的病態の進行とどう相関するのかをヒトで検証していくことが将来的に可能になると考えられ、アルツハイマー病の発症の正しい理解に繋がると期待される。これによって、より安全で有効な治療法開発も促進すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Gothenburg(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] High-throughput screening for agonists of ROS production in live human vascular endothelial cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Sasahara T, Hoshi M
    • 雑誌名

      STAR Protocol

      巻: 3(1) 号: 1 ページ: 101053-101053

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.101053

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alzheimer's Aβ assembly binds sodium pump and blocks endothelial NOS activity via ROS-PKC pathway in brain vascular endothelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Sasahara Tomoya、Satomura Kaori、Tada Mari、Kakita Akiyoshi、Hoshi Minako
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 9 ページ: 102936-102936

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102936

    • 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] Multi-angle development of therapeutic methods for Alzheimer's disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshi, M.,
    • 雑誌名

      Br. J. Pharmacol. (Cover)

      巻: 178 号: 4 ページ: 770-783

    • DOI

      10.1111/bph.15174

    • 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] NMR-based site-resolved profiling of ホイ-amyloid misfolding reveals structural transitions from pathologically relevant spherical oligomer to fibril.2020

    • 著者名/発表者名
      Yiling Xiao, Isamu Matsuda, Masafumi Inoue, Tomoya Sasahara, Minako Hoshi, Yoshitaka Ishii
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 2 ページ: 458-467

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.008522

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Region‐ and neuronal‐subtype‐specific expression of Na,K‐ATPase alpha and beta subunit isoforms in the mouse brain2020

    • 著者名/発表者名
      Murata Koshi、Kinoshita Tomoki、Ishikawa Tatsuya、Kuroda Kazuki、Hoshi Minako、Fukazawa Yugo
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: - 号: 16 ページ: 2654-2678

    • DOI

      10.1002/cne.24924

    • 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
  • [雑誌論文] Principal Component Analysis of Data from NMR Titration Experiment of Uniformly 15N Labelled Amyloid beta 1-42 Peptide with Osmolytes and Phenolic Compounds2020

    • 著者名/発表者名
      Iwaya, N., Goda, N., Matsuzaki, M., Narita, A., Shigemitsu, Y., Tenno, T., Abe, Y., Hoshi, M., and Hiroaki,H.
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 690 ページ: 108446-108446

    • DOI

      10.1016/j.abb.2020.108446

    • NAID

      120007183199

    • 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] The damage of vascular cells by Alzheimer's amyloid-β assemblies, amylospheroids, increases the expression of BACE protein through endothelial cells-derived angiotensin II release.2022

    • 著者名/発表者名
      笹原智也、星美奈子
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] High-throughput screening for agonists of ROS production in live human vascular endothelial cells.2022

    • 著者名/発表者名
      笹原智也、星美奈子
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会/第43回日本臨床薬理学会学術総会 合同学術会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アルツハイマー病アミロイドβ凝集体“アミロスフェロイド”による血管内皮細胞障害はアンジオテンシンIIの遊離を介して神経細胞のBACE発現量を増加する2022

    • 著者名/発表者名
      笹原 智也、星美奈子
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of a new tri-culture system for elucidating crosstalk mechanisms between central nervous system and brain microvascular endothelial system in Alzheimer’s disease brains2021

    • 著者名/発表者名
      笹原智也、星美奈子
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アルツハイマー病とナトリウムポンプ、タンパク質間相互作用を標的とする低分子医薬品の開発2020

    • 著者名/発表者名
      星美奈子
    • 学会等名
      第29回日本有病者歯科医療学会総会・学術大会(神戸)(2020年3月1日)(招待講演)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アルツハイマー病患者脳由来アミロイドβアセンブリー「アミロスフェロイド」はヒト由来脳微小血管内皮のNa+, K+-ATPase α3を介してeNOSを不活性化する(Highly neurotoxic amyloid-β assemblies from Alzheimer's disease brain, amylospheroids, inhibit endothelial NAKα3 activity, resulting in the inhibition of eNOS activity in human brain microvascular endothelial cells)2020

    • 著者名/発表者名
      笹原 智也、里村香織、他田真理、柿田明美、星美奈子
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会(神奈川)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 神経変性疾患研究部研究内容

    • URL

      https://www.fbri-kobe.org/laboratory/research3/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] アルツハイマー病の脳血管障害を起こす分子メカニズム解明に初めて成功!

    • URL

      https://www.facebook.com/kobeiryosangyotoshi/posts/pfbid0pwf3SWBFXMEprLLmPUHMFtyQq8AeBPUoQnS9uESYqxrHT1DQsuZbTBsbZRzPsz2al

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 星博士の #アルツハイマー病 に関する研究が英国薬理学会誌の表紙を飾りました!

    • URL

      https://www.facebook.com/kobeiryosangyotoshi/posts/pfbid07akJkhfnxhYn8c8btGgCoVYcRKL8wsfvPJwW6pxWErZD1HGfvTAQ7d6b4LjWTKjzl

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] https://www.fbri-kobe.org/laboratory/research3/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞分泌型ASPD様構造体それを用いるワクチン2022

    • 発明者名
      星、荒井
    • 権利者名
      星、荒井
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 取得年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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