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クラッベ病に対するマイクロRNAの病態改善効果とその作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08248
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52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関愛知県医療療育総合センター発達障害研究所

研究代表者

稲村 直子  愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 細胞病態研究部, 主任研究員 (20397623)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードtwitcher / オリゴデンドロサイト / ミエリン / miRNA / ライソゾーム病 / ライソソーム病
研究開始時の研究の概要

乳幼児期に進行性の脱髄を発症するクラッベ病(KD)の病態メカニズムについて、申請者らはKD疾患モデルマウスを用い、オリゴデンドロサイト(OL)の発達異常とOLの分化成熟に必要なAkt/mTORシグナルの活性低下を明らかにした。本研究ではAkt/mTORシグナルで制御されるOL分化関連マイクロRNAに着目し、KDに対するそれらの病態改善効果および作用機序を解析し治療法開発につなげることを目指す。

研究実績の概要

マイクロRNA発現によりtwitcherマウスオリゴデンドロサイト(OL)で変動する遺伝子を探査するための網羅的解析を引き続き行った。前年度、発現変動遺伝子が少なかったことに対し、しきい値を変えてさらに解析したが、解析の次の段階に進むだけの十分な数の発現変動遺伝子を得ることが出来なかった。この原因について検討したところ、サンプル間のばらつきが大きいことが原因として考えられた。そこで新たにサンプルを調整し、解析に出すサンプルの選別をより厳密に行った。また解析後のバイオインフォマティクスについてもより一般的な方法に変更した。その結果、サンプルのばらつきが少なくなり、充分な数の発現変動遺伝子を得ることが出来た。野生型マウスOLに対しtwitcherマウスOLで減少し、かつtwitcherマウスOLに対しマイクロRNA発現で増加する発現変動遺伝子を求めると、結果として30の遺伝子が抽出された。GO解析の結果、これらの変動遺伝子はミエリンや細胞骨格に関連しており、今後はリアルタイムPCRにより発現変動をさらに詳しく調べると共に30の発現変動遺伝子がどのように関連しているのかさらに詳しく調べる予定である。
その他、twitcherマウスOLに対するマイクロRNAの効果を模倣する薬剤を探査し、ミエリン促進剤として知られるクレマスチンとSob-AM2によるtwitcherマウスOLの分化成熟異常を改善する効果を比較した。クレマスチンとSob-AM2はどちらもマイクロRNAの発現を介しtwitcherマウスOLの異常な分化成熟を改善する効果はあるが、効果の程度やメカニズムは異なることが示唆された。この結果を論文にまとめ、Molecular Genetics and Metabolism誌に発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

初年度の新型コロナウイルスの世界的流行により網羅的解析で必要とする試薬の供給が中断したことを発端として、それによる遅れが後々まで影響したため。さらにサンプルのばらつきがひどく、解析を工夫しても十分な数の発現変動遺伝子が得られず、結局新たにサンプルを作製し選別を行い、再度解析をおこなったため。

今後の研究の推進方策

網羅的解析については、新たにサンプルを作製した結果、発現変動遺伝子が絞られた。そこでリアルタイムPCRで発現変動遺伝子の発現変化をさらに詳しく解析する。また発現変動遺伝子間の関連について調べる。マウス脳内でOL特異的にマイクロRNAを発現する実験ではtwitcherマウスにマイクロRNAを発現することによりOLの分化が促進し細胞死が減少しているか調べる。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Promyelinating drugs ameliorate oligodendrocyte pathologies in a mouse model of Krabbe disease2024

    • 著者名/発表者名
      Inamura Naoko、Kawai Taeko、Watanabe Takashi、Aoki Hiromasa、Aoyama Mineyoshi、Nakayama Atsuo、Matsuda Junko、Enokido Yasushi
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Metabolism

      巻: 142 号: 3 ページ: 108497-108497

    • DOI

      10.1016/j.ymgme.2024.108497

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction in MIR-219 expression underlies cellular pathogenesis of oligodendrocytes in a mouse model of Krabbe disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Inamura N, Go S, Watanabe T, Takase H, Takakura N, Nakayama A, Takebayashi H, Matsuda J, Enokido Y.
    • 雑誌名

      Brain Pathology

      巻: - 号: 5 ページ: 12951-12951

    • DOI

      10.1111/bpa.12951

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] miR-219 restored oligodendrocyte development impaired in a mouse model of Krabbe disease2022

    • 著者名/発表者名
      Inamura N, Go S, Watanabe T, Takase H, Nakayama A, Takebayashi H, Matsuda J, Enokido Y
    • 学会等名
      Neuro2022(第45回日本神経科学大会・第65回日本神経化学会大会・第32回日本神経回路学会大会合同年会)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] miR-219 ameliorates pathogenesis of oligodendrocyte in a mouse model of Krabbe disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Inamura N, Go S, Watanabe T, Takase H, Nakayama A, Takebayashi H, Matsuda J, Enokido Y
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 先天性脱髄疾患の原因となるオリゴデンドロサイトの細胞死を防ぐマイクロ RNA を発見

    • URL

      https://www.pref.aichi.jp/addc/pdf/hattatsu/R030406.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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