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次世代ヒトプリオン増幅法の構築とヒトプリオン病創薬スクリーニングへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K07277
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51030:病態神経科学関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

高月 英恵  宮崎大学, 医学部, 助教 (80773978)

研究分担者 中垣 岳大  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (80722917)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワードプリオン病 / 試験管内プリオン増幅法
研究開始時の研究の概要

プリオン病は異常型プリオンタンパク質(PrPSc)が中枢神経系に蓄積することで発症する感染性の致死性神経変性疾患です。病原因子であるPrPScは核酸を持たずタンパク質そのものですがウイルス同様に株が存在するという特徴があります。薬剤への感受性がプリオン株によって異なることから、ヒトのプリオン病創薬研究にはヒトプリオンのスクリーニング系の確立が必須ですが、現在スクリーニングに応用できるヒトプリオンのアッセイ系はありません。
本研究では試験管内でPrPScを増幅させる方法(PMCA法)を発展させ、ヒトプリオン増幅系を構築しスクリーニングに応用することを目標としています。

研究成果の概要

2つの試験管内プリオン増幅法を用いて、プリオン病治療薬のスクリーニングを試みた。結果、遺伝性ヒトプリオン病GSS馴化株であるFukuoka-1株を抑制する化合物を見出した。しかし、この化合物は薬剤耐性プリオンが出現することが示唆された。Fukuoka-1株プリオン感染マウスへの治療効果を調べたところ、投与したマウスの生存期間は非投与群と有意差はなかった。一方、感染90日後から投与したマウスの生存期間は延長した。動物試験を行う前に薬剤耐性化を見抜くことは治療薬開発の効率化の鍵となる。今後、試験管内プリオン増幅法が薬剤耐性プリオンの出現を予測するツールに成り得るか検討する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クロイツフェルト・ヤコブ病に代表されるプリオン病は致死性神経変性疾患であり治療法はない。これまでに治療薬として期待された化合物にはプリオン感染細胞で抑制効果が示されたものの、感染マウスにおける耐性プリオンの出現により有効性が制限された事例もある。長期に及ぶ動物試験を行う前に薬剤耐性プリオンの出現を見抜くことは治療薬開発の効率化の鍵となる。本研究で見出された治療薬候補化合物は動物試験において薬剤耐性プリオンが出現したことが示唆され、試験管内プリオン増幅法においても耐性プリオンが出現することが確認された。今後、試験管内プリオン増幅法が薬剤耐性プリオンの出現を予測するツールに成り得るか検討する。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Pentosan polysulfate induces low-level persistent prion infection keeping measurable seeding activity without PrP-res detection in Fukuoka-1 infected cell cultures2022

    • 著者名/発表者名
      Takatsuki H, Imamura M, Mori T, Atarashi R.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: - 号: 1 ページ: 7923-7923

    • DOI

      10.1038/s41598-022-12049-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Investigation of the effect of the emergence of drug-resistant prion in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Hanae Takatsuki, Morikazu Imamura, Takehiro Nakagaki, Miho Kaneko, Tsuyoshi Mori, Noriyuki Nishida and Ryuichiro Atarashi
    • 学会等名
      Asian Pacific Prion Symposium 2023 Tokyo
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 試験管内プリオン増幅法を用いた抗プリオン薬の再評価と薬剤耐性プリオンの分子機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      高月英恵
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Pentosan polysulfate induces latent prion infection in cell cultures infected with Fukuoka-1 strain2021

    • 著者名/発表者名
      Takatsuki Hanae
    • 学会等名
      APPS 2021 Online
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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