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若年性アルツハイマー病の原因解明と早期血液バイオマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 23K27838
補助金の研究課題番号 23H03148 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
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
研究機関三重大学

研究代表者

及川 伸二  三重大学, 医学系研究科, 准教授 (10277006)

研究分担者 村田 真理子  鈴鹿医療科学大学, 看護学部, 教授 (10171141)
新堂 晃大  三重大学, 医学系研究科, 教授 (60422820)
小林 果  三重大学, 医学系研究科, 講師 (70542091)
冨本 秀和  三重大学, 医学系研究科, 特定教授 (80324648)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード若年性アルツハイマー病 / 血液バイオマーカー / 酸化ストレス / プロテオミクス
研究開始時の研究の概要

若年性アルツハイマー病は、65歳以前に発症する認知症性疾患で、高齢者の認知症に比べ罹患数は少ないが、子育てや就労している年齢であるため、その継続が難しく本人や家族の生活に多大な影響がある。従って、早期発見による支援や疾患修飾薬による早期治療が喫緊の課題であるが、診断の遅れが問題となっている。若年性アルツハイマー病の原因は未だ不明であるが、患者の多くは孤発性で多因子疾患として環境因子がその発症に深く関与していることが報告されている。本研究では、環境因子のひとつと考えられる酸化ストレスに注目し、若年性アルツハイマー病の原因解明と早期検出可能な血液バイオマーカーの探索を行う。

研究実績の概要

若年性アルツハイマー病は65歳以前に発症する認知症性疾患であるが、記憶障害よりも失語・失行・失認などの高次脳機能障害で発症するなど認知症が目立たない様々な初期症状が現れることがある。産業医やかかりつけ医を受診しても若い世代でも認知症を発症することが十分知られていないこともあり、進行してから認知症と診断されることが問題となっている。また、若年で病状が進行していくことから、就労継続が難しく本人や家族の生活に多大な影響を及ぼし、早期発見・早期治療・早期支援が喫緊の課題である。本研究でリキッドバイオプシーによる若年性アルツハイマー病の早期スクリーニング法が確立できれば、ハイリスク患者を効率的に抽出することで、認知症専門医や若年性認知症支援コーディネーターに早期に橋渡しでき、患者の早期治療や就労継続支援に繋がる。孤発性の若年性アルツハイマー病の原因は未だ不明であるが、原因のひとつとして環境因子として生活習慣病などと密接に関係しており、酸化ストレスの関与が示唆される。
現在までに、倫理委員会の承認取得後、三重大学病院の脳神経内科およびもの忘れ外来を受診している若年性アルツハイマー病患者の病状、年齢、性別などを考慮し採血を行う患者を認知症専門医と協議し選定を行っている。その中から数名、インフォームドコンセントに基づき採血を実施した。採血後遅滞なく血液成分に分離し、-80℃に保存した。その後、早期バイオマーカーを探索するためのタンパク質が十分量回収できるか、血漿からタンパク質を精製、濃縮、定量し確認を行い-80℃に保存した。また、原因解明のために酸化ストレス状態を確認できるだけサンプル量はあるかについても確認を行った。

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

若年性アルツハイマー病の原因に酸化ストレスが関与していることを解明し、早期バイオマーカーを探索することを目的に、本年度は若年性アルツハイマー病患者からの血液の採取を行った。採取した血液は、遠心分離を行い血清と血球成分に分離し、それぞれ-80℃に保存した。まず、血清の一部から、アフィニティカラムを用いて高濃度タンパク質を除去し、2次元用タンパク質抽出キットを用いてタンパク質を抽出及び濃縮し、ブラッドフォード法によりタンパク質の定量を行いポリアクリルアミドゲルを用いて確認した。また、本研究では蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動法-マトリックス支援レーザー脱離イオン化-飛行時間型質量分析計による解析を行うが、三重大学に高精度な四重極飛行時間型質量分析計Q-TOFが新たに導入されたため、Q-TOFを用いた解析の可能性について、タンパク質抽出液を直接Q-TOFを用いて解析を行い、高精度でタンパク質の同定ができることを確かめた。また、酸化ストレス状態の評価においては、細胞から全血中DNA抽出用キットを用いて、抽出中の酸化防止のための手法を併用しDNAを抽出後、DNA鎖切断酵素、リン酸基除去酵素を用いて各塩基まで分解し、電気化学検出器付高速液体クロマトグラフィーにて酸化損傷塩基を定量した。

今後の研究の推進方策

今後も、引き続き実験を進め、認知症専門医と共に若年性アルツハイマー病患者からの血液の採取、成分分離を継続する。早期バイオマーカーの探索については、従来の方法に加え、Q-TOF利用の可能性についても確認を進めていく。今後Q-TOFの定量性について検討を行い、またQ-TOFは高精度のうえ多量のデータの取得が可能となるため、その解析方法の構築が何処まで行えるのかについても検討を進める。酸化ストレス状態の評価は、酸化損傷塩基に加え過酸化脂質、抗酸化酵素などについても検討を行っていく。また、若年性アルツハイマー病は生活の質の維持が難しいため、治療法の開発にも繋がる、アルツハイマー病の初期に蓄積が認められその原因候補と考えられているβ-アミロイド凝集抑制抗酸化物質の有効性と安全性についても検討を行っていく。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Taurine reduces microglia activation in the brain of aged senescence-accelerated mice by increasing the level of TREM22024

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Sharif、Ma Ning、Kawanokuchi Jun、Matsuoka Keiya、Oikawa Shinji、Kobayashi Hatasu、Hiraku Yusuke、Murata Mariko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 7427-7427

    • DOI

      10.1038/s41598-024-57973-4

    • 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] Myricetin causes site-specific DNA damage via reactive oxygen species generation by redox interactions with copper ions2023

    • 著者名/発表者名
      Hirao Yuichiro、Kobayashi Hatasu、Mori Yurie、Kato Shinya、Kawanishi Shosuke、Murata Mariko、Oikawa Shinji
    • 雑誌名

      Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

      巻: 891 ページ: 503694-503694

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2023.503694

    • 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] Carbonylated Proteins as Key Regulators in the Progression of Metabolic Syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Kitamura Yuki、Oikawa Shinji、Chang Jie、Mori Yurie、Ichihara Gaku、Ichihara Sahoko
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 12 号: 4 ページ: 844-844

    • DOI

      10.3390/antiox12040844

    • 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] In Vitro Exposure to Glucose Alters the Expression of Phosphorylated Proteins in Platelets2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Mizuho、Takeshita Kyosuke、Kitamura Yuki、Kuribayashi Marie、Huang Zhenlie、Ichihara Gaku、Oikawa Shinji、Ichihara Sahoko
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 11 号: 2 ページ: 543-543

    • DOI

      10.3390/biomedicines11020543

    • 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 DNA damage: Induction by fructose, in vitro, and its enhancement by hydrogen peroxide2023

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Midorikawa, Kokoro Kobayashi, Shinya Kato, Shosuke Kawanishi, Hatasu Kobayashi , Shinji Oikawa, Mariko Murata
    • 雑誌名

      Elsevier logo Journals & Books Go to journal home page - Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

      巻: 893 ページ: 503719-503719

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2023.503719

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Vegetable Oil-Peroxidation Product ‘Hydroxynonenal’ Causes Hepatocyte Injury and Steatosis via Hsp70.1 and BHMT Disorders in the Monkey Liver2023

    • 著者名/発表者名
      Yamashima Tetsumori、Mori Yurie、Seike Takuya、Ahmed Sharif、Boontem Piyakarn、Li Shihui、Oikawa Shinji、Kobayashi Hatasu、Yamashita Tatsuya、Kikuchi Mitsuru、Kaneko Shuichi、Mizukoshi Eishiro
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 15 号: 8 ページ: 1-23

    • DOI

      10.3390/nu15081904

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Knockdown of TFRC suppressed the progression of nasopharyngeal carcinoma by downregulating the PI3K/Akt/mTOR pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Feng Guofei、Arima Yasushi、Midorikawa Kaoru、Kobayashi Hatasu、Oikawa Shinji、Zhao Weilin、Zhang Zhe、Takeuchi Kazuhiko、Murata Mariko
    • 雑誌名

      Cancer Cell International

      巻: 23 号: 1 ページ: 185-185

    • DOI

      10.1186/s12935-023-02995-7

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] SARS-CoV-2感染症治療薬モルヌピラビルによるDNA損傷2024

    • 著者名/発表者名
      Sharif Ahmed、有馬寧、川ノ口潤、松岡慶弥、及川伸二、小林果、平工雄介、村田真理子
    • 学会等名
      第23回分子予防環境医学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2感染症治療薬モルヌピラビルによるDNA損傷2024

    • 著者名/発表者名
      余語凜哉、小林果、森有利絵、加藤信哉、川西正祐、小谷泰一、村田真理子、及川伸二
    • 学会等名
      第12回日本酸化ストレス学会東海支部学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effects of taurine on RNA profile of skeletal muscle in senescence-accelerated mice2024

    • 著者名/発表者名
      Yiying Huang, 馬寧, 川ノ口潤, 松岡慶弥, 翠川薫, 及川伸二, 小林果, 村田真理子
    • 学会等名
      第94回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ロスマリン酸による酸化的DNA損傷機構2024

    • 著者名/発表者名
      平生祐一郎、小林果、加藤信哉、森有利絵、川西正祐、村田真理子、及川伸二
    • 学会等名
      第94回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体ストレス下でRNF213抑制により発現変動するタンパク質の解析2024

    • 著者名/発表者名
      小林果, 土生敏行, 小泉昭夫, 及川伸二, 村田真理子
    • 学会等名
      第94回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Taurine reduces amyloid-β and phosphorylated tau deposition in the brain of aged senescence accelerated mice by increasing the levels of TREM22024

    • 著者名/発表者名
      Sharif Ahmed, 馬寧, 川ノ口潤, 松岡慶弥, 及川伸二, 小林果, 平工雄介, 村田真理子
    • 学会等名
      第94回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ノルジヒドログアイアレチン酸による活性酸素生成を介したDNA損傷2024

    • 著者名/発表者名
      森有利絵、小林果、平生祐一郎、川西正祐、村田真理子、及川伸二
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] プロテオミクス解析によるサル脳海馬CA1とDGの酸化ストレス耐性機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      森有利絵、山嶋哲盛、小林果、村田真理子、及川伸二
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2023年大会(21st JHUPO)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A new mechanism of oxidative DNA damage by a putative acrylamide metabolite, acrylohydroxamic acid2023

    • 著者名/発表者名
      Yurie Mori, Hatasu Kobayashi, Mariko Murata, Shinji Oikawa
    • 学会等名
      26th International Symposium on Molecular Medicine
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COVID-19治療薬モルヌピラビルの活性代謝物による酸化的DNA損傷2023

    • 著者名/発表者名
      小林果、森有利絵、平生祐一郎、加藤信哉、Sharif Ahmed、川西正祐、村田真理子、及川伸二
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ミリセチンによる活性酸素を介したDNA損傷機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      平生祐一郎、小林果、森有利絵、加藤信哉、川西正祐、村田真理子、及川伸二
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 三重大学医学部 環境分子医学ホームページ

    • URL

      https://www.medic.mie-u.ac.jp/eiseigaku/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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