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結節性硬化症における表現型差異を引き起こす機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K08322
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53050:皮膚科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

小池・熊谷 牧子  大阪大学, 大学院医学系研究科, 寄附講座助教 (30391949)

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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード結節性硬化症(TSC) / 結節性硬化症関連精神神経障害(TAND) / TSCモデルマウス / 行動解析 / ミクログリア / ERα / シロリムス / mTOR / 結節性硬化症 / エストロゲン / ラパマイシン / 神経皮膚症候群 / てんかん / mTORC1
研究開始時の研究の概要

結節性硬化症(TSC)は、皮膚と神経系を中心に異常が現れる遺伝性の「神経皮膚症候群 」である。てんかん発作や発達障害の罹患率が高く、患者のQOLに影響を与える。TSCでは、Tsc1/Tsc2遺伝子の機能低下によるmTORキナーゼの過剰な活性化が原因と考えられている。一方で、症状の個人差が大きいことが治療を難しくしているが、その原因は不明である。本研究では、TSCモデルマウスを用いてミクログリアと、転写因子として機能するステロイドホルモン受容体についての解析を行い、症状の個人差の原因を追究することを目的とする。さらに、皮膚細菌叢解析により、異なった視点から病態の解明と新しい治療法の開拓を目指す。

研究成果の概要

TSCは、皮膚と神経系を中心に異常が現れる疾患である。TSCの精神神経障害はTANDと呼ばれる。TSCモデルマウスのTANDが、mTOR阻害剤シロリムスで改善することが分かった。また、TANDの病態機序にミクログリアの極性変化が関わっており、シロリムス処理はミクログリアを抗炎症性にシフトすることが分かった。さらにこのマウスのTANDには性差があり、脳内のエストロゲン(E2)とERαの転写活性化が性差の原因であることを突き止めた。シロリムスには、ステロイド調節能があり、シロリムス処理が脳内ステロイドレベルの調節を介して、E2とERαの転写活性を制御してTANDを改善に導いていることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

TSCは、てんかん発作や発達障害の罹患率が高く、 患者のQOLに影響を与えることが問題となっている。TSCでは、mTORキナーゼの過剰な活性化が原因と考えられており、mTOR阻害剤の有効性は、臨床的にも認知されつつあるが、いまだ病態形成の機序が十分に解明されているとはいいがたい。我々の研究成果は、TSCの病態機序をさらに明らにするとともに、シロリムスがステロイドレベルを調節するという新たな機能を見出したことである。神経精神疾患やアルツハイマー病を代表とする神経変性疾患にも性差が認められており、シロリムスがTANDだけでなく、性差のある疾患における突破口となる可能性がある。

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

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

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 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Sirolimus relieves seizures and neuropsychiatric symptoms via changes of microglial polarity in tuberous sclerosis complex model mice2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Koike-Kumagai, Manabu Fujimoto, Mari Wataya-Kaneda
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 218 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2022.109203

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuroinflammation and Microglial Polarity: Sirolimus Shifts Microglial Polarity to M2 phenotype in a Mouse Model of Tuberous Sclerosis Complex2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Koike-Kumagai, Mari Wataya-Kaneda
    • 雑誌名

      J. Exp. Neurol.

      巻: 3 号: 2 ページ: 63-70

    • DOI

      10.33696/neurol.3.064

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sirolimus alters microglial polarity leading to improvement of neuropsychiatric symptoms of tuberous sclerosis complex mice model.2023

    • 著者名/発表者名
      Makiko Koike-Kumagai, Mari Wataya-Kaneda
    • 学会等名
      1 st. International Conference of Neuroscience and Neurology.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Epilepsy and TAND in the tuberous sclerosis complex are caused by an alteration in microglial polarity to M1 and sirolimus cures them by returning microglial polarity to M2.2023

    • 著者名/発表者名
      Emi Kaneda, Makiko Koike-Kumagai and Mari Wataya-Kaneda
    • 学会等名
      2023 International TSC Research Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The microglial decreased phagocytosis in olfactory bulb is responsible for neuropsychiatric disorders in tuberous sclerosis complex model mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Makiko Koike-Kumagai
    • 学会等名
      50 th Annual ESDR meeting, Virtual, Sep. 2021
    • 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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