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小脳失調症を示すpcdマウスの細胞種特異的機能解析とその治療法の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K07242
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48010:解剖学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

周 麗  新潟大学, 研究推進機構, 特任助教 (80568410)

研究分担者 吉岡 望  新潟大学, 研究推進機構, 助教 (20708375)
竹林 浩秀  新潟大学, 医歯学系, 教授 (60353439)
中務 胞  新潟大学, 脳研究所, 助教 (60641579)
崎村 建司  新潟大学, 脳研究所, フェロー (40162325)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードNna1 / 顆粒細胞 / 自律的/非自律的な細胞死 / 脊髄 / P53 / プルキンエ細胞 / ぺランパネル / GABA / ペランパネル / Nna1null / Nna1PC cKO / ミクログリア / Nna1 cKO / 神経細胞死 / 薬剤療法 / pcd / コンディションションナル / ウイルス療法
研究開始時の研究の概要

臨床研究では、ヒトのNna1/CCP1の変異はpcdマウスの神経変性と類似していると示されている申請代表者が作製したNna1 nullマウスはpcdマウスと同様な表現型を示したため、治療法の探索に有用なモデルである。本研究では、AAV(アデノ随伴ウイルス)ベクターによるNna1/CCP1をそれぞれ脳内に導入し、経時的な効果を調べることで運動障害の改善における可能性がある。また、脊髄小脳変性症(SCA1)の研究では、GABAアゴニストのバクロフェンは運動障害の改善効果が認められている本研究はバクロフェンを治療薬として注入し、遺伝子導入と併せて治療の効果を検証する。

研究成果の概要

プルキンエ細胞(PC)Nna1cKOが生後4週まで細胞自律的に変性した。顆粒細胞(GC)Nna1cKOは軽度の運動学習障害が検出された。apoptosisは PC Nna1cKOとGC Nna1cKOマウスの両方の小脳GC層に存在し、細胞と非細胞自律的な死が共存することを示した。PC Nna1cKOマウスの脊髄で運動ニューロンの変性が検出されたため、PC の喪失が興奮毒性による運動ニューロンの喪失につながると示唆された。後肢の筋肉も PC Nna1 cKO マウスで萎縮と HSPB5 の上昇を発現し、PCの損失が脊髄運動ニューロンの変性や筋肉ストレスなどの二次的影響につながると示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、臨床研究では、人のNna1/CCP1の変異はpcdマウスの神経変性と類似していることが示された(EMBO J, 2018),我々が作成したPCとGCcKOマウスは細胞自律的と非細胞自律的な観点より細胞死を解明した。プルキンエ細胞が失ったらそれを中心とした神経回路上の橋核と赤核においてはc-fosの発現上昇がみられた(投稿準備中)。グルタミン酸の過剰毒性もしくはGABAの不足と示唆されている。そのために脊髄小脳変性症に治療効果が報告されたGABAアゴニストのバクロフェンを用いて発症前の2週齢と発症後3-4週齢のNna1 nullマウスの脳内に注入し運動失調に与える効果を調べる。

報告書

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

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] CCP1, a Regulator of Tubulin Post-Translational Modifications, Potentially Plays an Essential Role in Cerebellar Development2023

    • 著者名/発表者名
      Bo Pang, Asuka Araki, Li Zhou, Hirohide Takebayashi, Takayuki Harada, Kyuichi Kadota
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24(6) 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3390/ijms24065335

    • 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] Nna1, Essential for Purkinje Cell Survival, Is also Associated with Emotion and Memory2022

    • 著者名/発表者名
      Li Zhou, Kohtarou Konno, Maya Yamazaki, Manabu Abe, Rie Natsume, Masahiko Watanabe, Hirohide Takebayashi, Kenji Sakimura
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 21 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3390/ijms232112961

    • 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] Ddx20, an Olig2 binding factor, governs the survival of neural and oligodendrocyte progenitor cells via proper Mdm2 splicing and p53 suppression2022

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Bizen, Asim K Bepari, Li Zhou, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Katsuhiko Ono, Hirohide Takebayashi
    • 雑誌名

      Cell Death Differentiation

      巻: Jan 1 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41418-021-00915-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Nna1 deletion in Purkinje cells results in cerebellar ataxia and spinal motoneuron degeneration2023

    • 著者名/発表者名
      HirohideTakebayashi, Li Zhou, Bizen Norihisa1, Nozomu Yoshioka, Maya Yamazaki, Rie Natsume, Manabu Abe, Kenji Sakimura
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会
    • 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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