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神経細胞内オートファジー活性化機構に立脚したパーキンソン病進行予防薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K24247
補助金の研究課題番号 22H02986 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分52020:神経内科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

斉木 臣二  筑波大学, 医学医療系, 教授 (00339996)

研究分担者 森 健策  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (10293664)
木田 泰之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (20396526)
井本 正哉  順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (60213253)
赤松 和土  順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (60338184)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードパーキンソン病 / オートファジー / リソソーム / 微小管中心 / 自律神経 / 機械学習 / メタボローム解析 / 脂肪酸β酸化 / ポリアミン / 臓器連関
研究開始時の研究の概要

パーキンソン病(PD)は病初期からalpha-synuclein(aSyn)が自律神経や嗅神経に蓄積し、脳幹・辺縁系・大脳皮質に伝播する全身疾患で、進行を抑制する疾患修飾療法はない。aSynが蛋白分解系オートファジーで分解されることから、本研究ではオートファジー活性を「神経細胞内で集約・局在しaSyn分解を促進する」という治療薬開発に挑む。オートファジーを活性化するアクロレインとその誘導体ライブラリーを作製している。本化合物群等を用いて高速自動画像スクリーニングからヒット群を同定する。そのヒット群の中から自律神経細胞、黒質ドパミン神経細胞、マウス大脳の全モデルで薬効を示す創薬シーズを同定する。

研究実績の概要

本研究では、研究代表者斉木、研究分担者笹澤らがこれまでに明らかにしてきた、リソソーム分布調節によるオートファジー機能の人為的調整を、小分子化合物によって行うことができるかを明らかにすることを目的とする。具体的にはリソソーム分布を細胞核周囲(微小管中心)に集積させ、オートファジーフラックスを上昇させる化合物の探索を既存薬ライブラリー約1200種から試み、さらにその分子機構の解明を行った。
まず、慶応大学佐谷秀行先生からご提供頂いた約1200種の既存薬ライブラリーから、リソソーム集積およびオートファジーを促進する観点からスクリーニングを行った。その結果、リソソーム集積によりオートファジーを活性化する6種の既知化合物を同定した。
この中の2種は、JIP4をリン酸化させることで、TRPML1/JIP4の複合体機能を促進し、リソソームをminus-end directionへの運動を促進し、微小管中心に集めることが確認された。さらにこれら6化合物は、オートファジーの基質であるαシヌクレインの分解を促進することから、パーキンソン病治療薬として応用できる可能性を湿すことができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通りのヒット化合物が得られ、すでに成果を論文投稿中である。

今後の研究の推進方策

現在投稿中の論文成果を発表し、6つのヒット化合物の非臨床試験を継続して行うことで、将来的な臨床応用の可能性を確かめる。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 4件、 査読あり 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of novel autophagy inducers by accelerating lysosomal clustering against Parkinson’s disease2023

    • 著者名/発表者名
      Date Yuki、Sasazawa Yukiko、Kitagawa Mitsuhiro、Gejima Kentaro、Suzuki Ayami、Saya Hideyuki、Imoto Masaya、Itakura Eisuke、Hattori Nobutaka、Saiki Shinji
    • 雑誌名

      biorxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.11.07.566147

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] JNK‐interacting protein 4 is a central molecule for lysosomal retrograde trafficking2023

    • 著者名/発表者名
      Sasazawa Y, Hattori N, Saiki S
    • 雑誌名

      BioEssays

      巻: 45 号: 11

    • DOI

      10.1002/bies.202300052

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oxidative stress‐induced phosphorylation of JIP4 regulates lysosomal positioning in coordination with TRPML1 and ALG22022

    • 著者名/発表者名
      Sasazawa Yukiko、Souma Sanae、Furuya Norihiko、Miura Yoshiki、Kazuno Saiko、Kakuta Soichiro、Suzuki Ayami、Hashimoto Ryota、Hirawake‐Mogi Hiroko、Date Yuki、Imoto Masaya、Ueno Takashi、Kataura Tetsushi、Korolchuk Viktor I、Tsunemi Taiji、Hattori Nobutaka、Saiki Shinji
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 41 号: 22

    • DOI

      10.15252/embj.2022111476

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Systemic Metabolic Alteration Dependent on the Thyroid‐Liver Axis in Early <scp>PD</scp>2022

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Kengo、Saiki Shinji、Matsumoto Hirotaka、Suzuki Ayami、Yamashita Yuri、Iseki Tatou、Ueno Shin‐Ichi、Shiina Kenta、Kataura Tetsushi、Kamagata Koji、Imamichi Yoko、Sasazawa Yukiko、Fujimaki Motoki、Akamatsu Wado、Hattori Nobutaka
    • 雑誌名

      Annals of Neurology

      巻: 93 号: 2 ページ: 303-316

    • DOI

      10.1002/ana.26510

    • 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
  • [備考] 筑波大学神経内科研究紹介ページ

    • URL

      https://neurology.md.tsukuba.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 筑波大学神経内科研究紹介ページ

    • URL

      https://neurology.md.tsukuba.ac.jp/research/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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