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脳内免疫環境変化の解析によるアルツハイマー病の病態解明と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H03569
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51030:病態神経科学関連
研究機関京都薬科大学

研究代表者

高田 和幸  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (10434664)

研究分担者 石原 慶一  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (80340446)
西村 周泰  同志社大学, 脳科学研究科, 准教授 (90527889)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードアルツハイマー病 / ミクログリア / 脳免疫 / オルガノイド / アミロイドβ / 神経細胞死 / 神経保護 / iPS細胞 / 疾患関連ミクログリア / ホットスポット / ヒトiPS細胞 / 脳内免疫環境 / 老化 / 病態 / 生薬成分 / 化合物 / イメージング / 貪食 / 多様性 / ヒト人工多能性幹細胞 / 線条体 / TGF-β1 / 造血幹細胞 / 移植 / Smad2/3
研究開始時の研究の概要

人口高齢化にともないアルツハイマー病の一刻も早い根本的治療法の開発が待れる。しかし、その病態形成機序は未だ不明であり、発症の引き金とされるアミロイドβ(Aβ)の脳内蓄積の先にある脳内環境変化に注目する必要がある。我々は独自の研究のもと、Aβがもたらす脳内免疫環境の変化が認知機能の変動に同期することを見出している。本研究では、時間的、空間的、病態的要素を含めて脳免疫担当細胞ミクログリアの性質変化を総合的に解析して脳内免疫環境の変化を捉え、認知機能との連動機序を見出すことでアルツハイマー病の病態解明と真に有効な新規治療法の開発を目指す。

研究成果の概要

アミロイドカスケード仮説における「Aβ」から「アルツハイマー病発症」への繋がりが未だ不明であり、アルツハイマー病の根治に向けたAβ以外の新たな治療標的の探索による病態形成機序の解明の必要性が示唆されている。この背景のもと、脳内免疫を司り脳機能の恒常性維持に深く関わるミクログリアを標的とした、抗Aβ治療の次の一手に向けた研究を実施した。その結果、アルツハイマー病病態下にミクログリアを介して治療効果をもたらす可能性のある免疫関連分子の同定、ミクログリア関連の脳内環境変化の検出系や脳免疫を反映したヒト病態脳評価系構築、さらには治療薬開発に向けたシーズを探索することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルツハイマー病病態下にミクログリアを介して治療効果をもたらす可能性のある免疫関連分子を同定した点において、脳内免疫環境制御の治療における重要性を示した。また、この成果は、同じく今回の研究で構築に成功した脳免疫を反映したアルツハイマー病病態脳の評価系を用いてより詳細に解析することが可能であり、このヒト評価系の重要性示すものである。さらに本研究で、診断と治療薬開発に向けたシーズを見出したことは、Aβオリゴマーの生体イメージングと神経保護を同時に実施することを可能とするアルツハイマー病におけるニューロセラノスティクス開発の可能性を示したこととなり、学術的かつ社会的に意義のある研究成果と考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Singapore Immunology Network, A*STAR(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Host-to-graft propagation of inoculated α-synuclein into transplanted human induced pluripotent stem cell-derived midbrain dopaminergic neurons2024

    • 著者名/発表者名
      Gima Serina、Oe Kazuya、Nishimura Kaneyasu、Ohgita Takashi、Ito Haruka、Kimura Hiroyuki、Saito Hiroyuki、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 25 ページ: 229-237

    • DOI

      10.1016/j.reth.2023.12.019

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CRISPR-Cas9-Edited <i>SNCA</i> Knockout Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Dopaminergic Neurons and Their Vulnerability to Neurotoxicity2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Shizen、Nishimura Kaneyasu、Gima Serina、Nakano Mai、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 3 ページ: 517-522

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00839

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-03-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plantainoside B in <i>Bacopa monniera</i> Binds to Aβ Aggregates Attenuating Neuronal Damage and Memory Deficits Induced by Aβ2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Aina、Nakashima Souichi、Oda Yoshimi、Nishimura Kaneyasu、Kawashima Hidekazu、Kimura Hiroyuki、Ohgita Takashi、Kawashita Eri、Ishihara Keiichi、Hanaki Aoi、Okazaki Mizuki、Matsuda Erika、Tanaka Yui、Nakamura Seikou、Matsumoto Takahiro、Akiba Satoshi、Saito Hiroyuki、Matsuda Hisashi、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 2 ページ: 320-333

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00797

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-02-01
    • 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] Analysis of Aβ-induced neurotoxicity and microglial responses in simple two- and three-dimensional human iPSC-derived cortical culture systems2023

    • 著者名/発表者名
      Takata Mayuko、Nishimura Kaneyasu、Harada Koki、Iwasaki Ryota、Ando Momona、Yamada Shiho、Ginhoux Florent、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Tissue and Cell

      巻: 81 ページ: 102023-102023

    • DOI

      10.1016/j.tice.2023.102023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression and role of nicotinic acetylcholine receptors during midbrain dopaminergic neuron differentiation from human induced pluripotent stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Takeshi、Nishimura Kaneyasu、Hirao Masahiro、Shimohama Shun、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 43 号: 3 ページ: 440-445

    • DOI

      10.1002/npr2.12361

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nicotinic Acetylcholine Receptors and Microglia as Therapeutic and Imaging Targets in Alzheimer’s Disease2022

    • 著者名/発表者名
      Takata Kazuyuki、Kimura Hiroyuki、Yanagisawa Daijiro、Harada Koki、Nishimura Kaneyasu、Kitamura Yoshihisa、Shimohama Shun、Tooyama Ikuo
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 9 ページ: 2780-2780

    • DOI

      10.3390/molecules27092780

    • 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] Rapid conversion of human induced pluripotent stem cells into dopaminergic neurons by inducible expression of two transcription factors2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Kaneyasu、Nitta Tatsumi、Doi Keisuke、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Stem Cells and Development

      巻: 印刷中 号: 11-12 ページ: 269-277

    • DOI

      10.1089/scd.2021.0363

    • 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] Roles of microglia in Alzheimer’s disease and impact of new findings on microglial heterogeneity as a target for therapeutic intervention2021

    • 著者名/発表者名
      Takata Kazuyuki、Ginhoux Florent、Shimohama Shun
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology

      巻: 192 ページ: 114754-114754

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2021.114754

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combination of Drugs and Cell Transplantation: More Beneficial Stem Cell-Based Regenerative Therapies Targeting Neurological Disorders2021

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Kaneyasu、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 16 ページ: 9047-9047

    • DOI

      10.3390/ijms22169047

    • 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] Generation of striatal neurons from human induced pluripotent stem cells by controlling extrinsic signals with small molecules2021

    • 著者名/発表者名
      Amimoto Naoya、Nishimura Kaneyasu、Shimohama Shun、Takata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 55 ページ: 102486-102486

    • DOI

      10.1016/j.scr.2021.102486

    • 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] Mouse Bone Marrow-derived Microglia-like Cells Secrete Transforming Growth Factor-β1 and Promote Microglial Aβ Phagocytosis and Reduction of Brain Aβ2020

    • 著者名/発表者名
      Kuroda E, Nishimura K, Kawanishi S, Sueyoshi M, Ueno F, Toji Y, Abo N, Konishi T, Harada K, Satake S, Shima C, Toda Y, Kitamura Y, Shimohama S, Ashihara E, Takata K.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 438 ページ: 217-228

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2020.05.004

    • 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] アルツハイマー病の脳病態を再現する大脳皮質オルガノイド作製の試み2024

    • 著者名/発表者名
      高田和幸, 西村周泰
    • 学会等名
      MPS実用化推進協議会第1回学術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来ミクログリア前駆細胞と大脳皮質神経または脳オルガノイドの共培養系におけるAβ誘発細胞応答性の解析2024

    • 著者名/発表者名
      安藤ももな, 西村周泰, 原田考輝, 山田志歩, 岩崎良太, 高田和幸
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 多様性が織りなすシナジー研究に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第4回和漢医薬学会若手研究者フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクログリア含有脳オルガノイドの作製と神経変性疾患研究への応用2023

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来ミクログリア含有脳オルガノイドのアルツハイマー病研究への応用例2023

    • 著者名/発表者名
      高田和幸, 原田考輝, 山田志歩, 岩崎良太, 安藤ももな, 西村周泰
    • 学会等名
      第9回細胞凝集研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ミクログリア含有ヒトiPS細胞由来脳オルガノイドを用いたAβ誘発細胞応答性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      安藤ももな, 原田考輝, 西村周泰, 山田志歩, 岩崎良太, 高田和幸
    • 学会等名
      第42回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ミクログリア様細胞を含む脳オルガノイド作製とアルツハイマー病病態解析への応用2023

    • 著者名/発表者名
      原田考輝, 西村周泰, 山田志歩, 岩崎良太, 安藤ももな, 高田和幸
    • 学会等名
      第64回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳に移植したヒトiPS細胞由来ドパミン神経へのα-シヌクレイン伝播の評価2023

    • 著者名/発表者名
      儀間芹菜, 西村周泰, 扇田隆司, 斎藤博幸, 高田和幸
    • 学会等名
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ミクログリアを含有するヒトiPS細胞由来脳オルガノイドにおけるアミロイドβオリゴマーに対する細胞反応性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      原田考輝, 西村周泰, 山田志歩, 岩崎良太, 安藤ももな, 高田和幸
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来ミクログリア前駆細胞と大脳皮質神経または脳オルガノイドの共培養系におけるアミロイドβストレス負荷の解析2023

    • 著者名/発表者名
      原田考輝, 西村周泰, 岩崎良太, 安藤ももな, 山田志歩, 高田和幸
    • 学会等名
      第66回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Bacopa monnieraに含有されるAβ結合物質plantainoside BによるAβ凝集体の検出と神経保護作用2023

    • 著者名/発表者名
      福田愛菜, 中嶋聡一, 尾田好美, 西村周泰, 河嶋秀和, 木村寛之, 扇田隆司, 河下映里, 石原慶一, 花木葵, 岡崎瑞紀, 松田英里香, 田中雪衣, 中村誠宏, 松本崇宏, 秋葉聡, 斎藤博幸, 松田久司, 高田和幸
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミクログリア・原始マクロファージ発生におけるニコチン性アセチルコリン受容体の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      原田考輝、高田和幸
    • 学会等名
      第6回Neuro-Vascular研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Stem cell-derived microglia and Alzheimer’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Takata
    • 学会等名
      Joint symposium: Novel Approaches On PET Research-Total-Body Imaging, Radiopharmaceuticals, And Machine Learning.
    • 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] Suppressive effects of Down syndrome genes on amyloid-β aggregation and mortality in a mouse model of Alzheimer’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Ishihara, Eri Kawashita, Mizuki Katsuda, Michiko Saito, Haruhiko Sago, Kazuhiro Yamakawa, Satoshi Akiba1, Kazuyuki Takata
    • 学会等名
      The 67th Annual Meeting of the Japan Society of Human Genetics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 生薬由来低分子化合物のAβ神経毒性に対する保護作用とAβイメージングに向けた解析2022

    • 著者名/発表者名
      福田愛菜、中嶋聡一、尾田好美、西村周泰、花木葵、河嶋秀和、木村寛之、中村誠宏、松本崇宏、高田和幸
    • 学会等名
      第96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] 生薬由来Aβ結合性低分子化合物の神経保護作用の解析2022

    • 著者名/発表者名
      松田英里香、福田愛菜、中嶋聡一、尾田好美、花木葵、河嶋秀和、木村寛之、岡崎瑞紀、田中雪衣、中村誠宏、松田久司、西村周泰、高田和幸
    • 学会等名
      第41回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Bacopa monniera由来Aβ結合性低分子化合物によるAβの検出と神経保護作用の解析2022

    • 著者名/発表者名
      福田愛菜、中嶋聡一、尾田好美、西村周泰、花木葵、河嶋秀和、木村寛之、中村誠宏、松本崇宏、岡崎瑞紀、松田英里香、田中雪衣、松田久司、高田和幸
    • 学会等名
      日本生薬学会第68回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Roles of nicotinic acetylcholine receptors on the differentiation of pluripotent stem cell-derived primitive macrophages and dopaminergic neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Koki Harada, Takeshi Kato, Masahiro Hirao, Kaneyasu Nishimura, Shun Shimohama, Kazuyuki Takata
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Down syndrome genes on amyloid-β aggregation in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Ishihara, Eri Kawashita, Kaneyasu Nishimura, Michiko Saito, Haruhiko Sago, Kazuhiro Yamakawa, Satoshi Akiba, Kazuyuki Takata
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 黒質線条体経路を再現する多領域性を持つ脳モデルの作製2022

    • 著者名/発表者名
      西村周泰、網本直弥、中野舞、高田和幸
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳発生と老化における神経細胞と脳内移住細胞との相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内免疫環境の構築におけるミクログリアの役割と脳疾患との関連性の解明とiPS細胞由来ミクログリア様細胞の応用2021

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第62回 日本組織細胞化学会総会・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] アルツハイマー病と脳内微量金属元素2021

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第21回日本抗加齢医学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳オルガノイドを活用した脳内免疫環境変化の解析と認知症の病態解明への応用2021

    • 著者名/発表者名
      高田和幸、高田真優子、西村周泰
    • 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
  • [学会発表] iPS細胞由来マクロファージおよびドパミン神経の分化におけるアセチルコリン受容体の役割2021

    • 著者名/発表者名
      原田考輝、加藤丈使、西村周泰、平尾真大、下濱 俊、高田和幸
    • 学会等名
      第94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] 脳内免疫細胞ミクログリアとアルツハイマー病の細胞治療戦略2020

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第14回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アルツハイマー病病理におけるミクログリアの意義と治療を指向した機能制御2020

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第52回日本動脈硬化化学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 認知症の細胞治療戦略開発に向けた幹細胞由来ミクログリア様細胞の機能解析とその制御2020

    • 著者名/発表者名
      末吉真梨、西村周泰、芦原英司、下濱 俊、高田和幸
    • 学会等名
      第39回日本認知症学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 骨髄細胞由来ミクログリア様細胞のミクログリアとの相互作用ならびにニコチン受容体刺激による機能制御の解析2020

    • 著者名/発表者名
      末吉真梨、西村周秦、北村佳久、芦原英司、下濱 俊、高田和幸
    • 学会等名
      第70回日本薬学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 京都薬科大学・シナジーラボホームページ

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/dips/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [備考] 京都薬科大学・統合薬科学系ホームページ

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/dips/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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