環境汚染物質によるエクソソームを介した自閉症スペクトラム障害の発症機序解明

• 研究課題/領域番号: 23K09679
• 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58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
• 研究機関: 横浜薬科大学
• 研究代表者: 大河原 晋 横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (20409387)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023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: エクソソーム / 自閉スペクトラム症 / 環境汚染物質

研究開始時の研究の概要

自閉スペクトラム症の病態形成に環境汚染物質の関与が疑われて久しいが、その分子機構については未だ不明な点が多い。本研究では、母体と胎児の細胞間クロストークとして重要な役割を果たしている胎盤細胞エクソソーム（Pla-exo）に着目し、環境汚染物質の曝露後に分泌するPla-exoについて、血液脳関門に対する透過性および中枢神経系細胞への影響を検討する。さらに、Pla-exoに内包されるmiRNAを網羅的に解析し、Pla-exo中の責任因子の同定を試みる。

研究実績の概要

自閉スペクトラム症（autism spectrum disorder：ASD）の発症と進行には遺伝性要因だけでなく、環境性要因の両方が深く関与していると考えられているが、その分子機構については、不明な点が多く残されている。本研究では、最近のシステマティック・レビューとメタ解析で高い有意性が認められ、かつ環境省モニタリング調査からヒトへの曝露が報告されている環境汚染物質（ビスフェノールA、フタル酸エステル、グリホサート系農薬）に焦点をあて、これら環境汚染物質による胎盤細胞曝露に伴って分泌するエクソソームの血液脳関門および中枢神経系細胞（神経細胞およびミクログリア）におけるASD発症リスク遺伝子の変化について解析することで、新たな発症機序解明とそれに基づく予防法および治療法の開発に展開するための基盤となる知見を得ることを目的とする。本年度は、ヒト妊娠性絨毛癌細胞株由来エクソソームのキャラクタリゼーションに関する以下の実験検討を行った。①エクソソームの単離を成功させるためのヒト妊娠性絨毛癌細胞株の最適な培養条件を確立した。②ホスファチジルセリン（PS）アフィニティー法に基づいたヒト妊娠性絨毛癌細胞株由来のエクソソームの精製方法の条件を検討し、至適な条件を確立した。②標準的なエクソソームマーカ分子であるCD63、CD9のウェスタンブロット、蛍光顕微鏡法による検出条件を検討し、エクソソーム上に検出を確認することができた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

細胞からのエクソソームの精製法とエクソソームマーカー分子による検出条件に時間を要したため、実験の遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

より生体に近い機能を保持した正常細胞のヒト胎盤上皮細胞（HPlEpC）からのエクソソームの精製方法の至適な条件を確立するとともに、エクソソームの血液脳関門透過性を検証するため、in vitroトランスサイトーシス実験を行う。さらに、中枢神経系細胞におけるASD発症リスク遺伝子のエクソソームによる影響について解析をおこなう。