• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

認知症治療標的としてのミクログリアによるアストロサイト制御機構に剖検脳から迫る

研究課題

研究課題/領域番号 23K24256
補助金の研究課題番号 22H02995 (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52030:精神神経科学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

他田 真理  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (30646394)

研究分担者 池内 健  新潟大学, 脳研究所, 教授 (20372469)
竹林 浩秀  新潟大学, 医歯学系, 教授 (60353439)
加藤 隆弘  九州大学, 医学研究院, 准教授 (70546465)
柿田 明美  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)
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
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードCSF1R / microglia / astrocyte / neuropathology / Microglia / Neuropathology / ALSP / snRNA-seq / spatial gene expression / 認知症 / ミクログリア / アストロサイト
研究開始時の研究の概要

大脳白質の病変は、認知機能低下に深く関わっており、その進行抑制は認知症治療の重要なターゲットである。白質の恒常性維持にはミクログリアとアストロサイトが大きな役割を担っている。我々は、ミクログリアの分化や機能に必須であるCSF1Rの変異による遺伝性白質脳症、ALSPの解析を行い、ミクログリア-アストロサイト連関により白質変性が加速するという仮説に至った。本研究では、ミクログリアの異常により生じるALSPをモデルとしてこの仮説を証明し、治療標的となりうる鍵分子を同定する。そして、白質変性の進行抑制を標的とした、認知症疾患に広く応用可能な治療法開発の基盤を作る。

研究実績の概要

本研究の特徴は、1) ALSPの患者脳の解析から見出した、恒常性ミクログリアの不足とアストロサイトの過剰反応に着想をえて、ミクログリアとアストロサイトの相互制御機構に着目した点、2) ALSP患者の剖検脳を用いて、単一核遺伝子発現解析と、10×genomics社の最新の手法であるVisium空間的遺伝子発現解析により、網羅的にRNA発現解析を行い、直接的に患者脳における遺伝子発現変化をとらえ、鍵分子を同定する点である。
本年度は昨年度の結果を踏まえて、VisiumについてはFFPE切片の方が信頼性が高いと判断し、さらにALSP例、対照例の切片を追加で行った。サンプルのDV200値が基準以上であるRNAの質が保たれているサンプルを用いることで、安定してデータを得ることができる様になった。ミクログリアについて両手法から得られたデータを統合し、空間情報を有する遺伝子発現情報としてALSPとコントロールを比較検討した。その結果、ALSPにおけるミクログリアでは、疾患特異的な遺伝子発現を示す群は指摘できず、一方で、組織学的に推測されている様に恒常性マーカー遺伝子が発現低下しているミクログリアが主要なクラスターを形成していることがが確認された。一方で、炎症性マーカーの発現が上昇している一群が局所で見られ、アストロサイトとともに特徴的な微小環境を形成していることが見出された。現在、遺伝子発現解析から得られたデータの妥当性を検証するために免疫染色を進めており、いくつかの分子の免疫染色でクラスターの特徴が描出された。
snRNA-seq及びVisium空間的遺伝子発現解析のデータが概ね揃い、検証も順調に進捗している。

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

本年度は昨年度の結果を踏まえて、VisiumについてはFFPE切片の方が信頼性が高いと判断し、さらにALSP例、対照例の切片を追加で行った。サンプルのDV200値が基準以上であるRNAの質が保たれているサンプルを用いることで、安定してデータを得ることができる様になった。ミクログリアについて両手法から得られたデータを統合し、空間情報を有する遺伝子発現情報としてALSPとコントロールを比較検討した。その結果、ALSPにおけるミクログリアでは、疾患特異的な遺伝子発現を示す群は指摘できず、一方で、組織学的に推測されている様に恒常性マーカー遺伝子が発現低下しているミクログリアが主要なクラスターを形成していることがが確認された。一方で、炎症性マーカーの発現が上昇している一群が局所で見られ、アストロサイトとともに特徴的な微小環境を形成していることが見出された。現在、遺伝子発現解析から得られたデータの妥当性を検証するために免疫染色を進めており、いくつかの分子の免疫染色でクラスターの特徴が描出された。
snRNA-seq及びVisium空間的遺伝子発現解析のデータが概ね揃い、検証も順調に進捗している。また、ミクログリア以外の細胞の特徴的遺伝子発現変動解析も進め細胞間の解析も行なっており、ミクログリアとアストロサイトの局所での活性化や、ミクログリアとオリゴデンドロサイトで関連して変動する遺伝子も検出されており、概ね順調に進行していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今年度は、ミクログリアとアストロサイトのsnRNAseqと空間的遺伝子発現解析が概ね終了した。今後はミクログリアとアストロサイト以外の中枢神経系構成細胞、オリゴデンドロサイトやOPC、神経細胞、血管内皮について、順次解析を進める。ミクログリアとアストロサイトが連関してproinflammatoryな微小環境を形成していることが見出されたため、その組織学的検証を進める。また、ミクログリアとオリゴデンドロサイトやOPCの相互連関が 細胞間の解析で見出されてきているため、白質障害機序に結びつく可能性を考え、その妥当性も検証を進める。本研究では、副次的に皮質の層構造や、白質といった解剖学的位置依存性のミクログリアやアストロサイトの遺伝子発現プロファイルが描出された。解剖学的位置依存性のグリアの遺伝子発現プロファイルの理解は脳恒常性維持の理解につながる可能性があり、このデータの蓋然性については、組織学的に各クラスターのマーカー分子の免疫染色やin situ hybridizationで十分に確認作業を進めてゆく。
ALSP例で今年度見出された所見については、最終的には患者由来のiMG細胞やミクログリアが減少するモデルマウスを用いた検証を行ってゆきたい。

報告書

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

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Washington University(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Washington University School of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Slow disease progression and characteristic TDP-43 inclusions in a patient with familial amyotrophic lateral sclerosis carrying a TARDBP G357S variant2024

    • 著者名/発表者名
      Sainouchi, M. Oginezawa, S. Tada, M. Ishihara, T. Onodera, O. Kakita, A.
    • 雑誌名

      Neuropathol Appl Neurobiol

      巻: 50 号: 1

    • DOI

      10.1111/nan.12966

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alzheimer病2023

    • 著者名/発表者名
      他田真理
    • 雑誌名

      病理と臨床 臨時増刊号 病理診断クイックリファレンス

      巻: 41 ページ: 335-335

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳アミロイド血管症2023

    • 著者名/発表者名
      他田真理
    • 雑誌名

      病理と臨床 臨時増刊号 病理診断クイックリファレンス

      巻: 41 ページ: 337-337

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 多発性硬化症2023

    • 著者名/発表者名
      他田真理
    • 雑誌名

      病理と臨床 臨時増刊号 病理診断クイックリファレンス

      巻: 41 ページ: 338-338

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Human early-onset dementia caused by DAP12 deficiency reveals a unique signature of dysregulated microglia2023

    • 著者名/発表者名
      Zhou Yingyue、Tada Mari、Cai Zhangying、Andhey Prabhakar S.、Swain Amanda、Miller Kelly R.、Gilfillan Susan、Artyomov Maxim N.、Takao Masaki、Kakita Akiyoshi、Colonna Marco
    • 雑誌名

      Nature Immunology

      巻: 24 号: 3 ページ: 545-557

    • DOI

      10.1038/s41590-022-01403-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 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] SYNE1-ataxia: clinicopathologic features of an autopsied patient with novel compound heterozygous mutations2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Rie、Hara Norikazu、Tada Mari、Wakabayashi Masatoshi、Miyashita Akinori、Nishizawa Masatoyo、Onodera Osamu、Ikeuchi Takeshi、Kakita Akiyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Neuropathology & Experimental Neurology

      巻: 82 号: 3 ページ: 267-271

    • DOI

      10.1093/jnen/nlac120

    • 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
  • [雑誌論文] ミクログリア関連疾患の病理(HDLS, NHD, ALD)2022

    • 著者名/発表者名
      他田真理、柿田明美
    • 雑誌名

      脳神経内科

      巻: 97 ページ: 91-100

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト剖検脳を用いた一次性ミクログリア病の病態研究.2023

    • 著者名/発表者名
      他田真理
    • 学会等名
      第42回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Histological and molecular studies of primary microgliopathies using autopsied human brains.2023

    • 著者名/発表者名
      他田真理
    • 学会等名
      第64回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脱髄・白質脳症.2023

    • 著者名/発表者名
      他田真理
    • 学会等名
      第17回 診断病理サマーフェスト
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Clinicopathologic features of a patient with ALSP of long disease duration2022

    • 著者名/発表者名
      Mari Tada, Takanobu Ishiguro, Takuya Konno, Osamu Onodera, Takeshi Ikeuchi, Akiyoshi Kakita
    • 学会等名
      第63回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 非腫瘍性疾患病理アトラス 中枢神経2024

    • 著者名/発表者名
      新井信隆 編集 他田真理
    • 総ページ数
      291
    • 出版者
      文光堂
    • ISBN
      9784830604942
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Nasu-Hakola病におけるミクログリアの遺伝子発現シグネチャーを同定

    • URL

      https://www.bri.niigata-u.ac.jp/research/result/001866.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi