in vivoの核の分解過程に着目した新しい細胞死経路の探索

• 研究領域: 細胞死を起点とする生体制御ネットワークの解明
• 研究課題/領域番号: 15H01388
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 小池 正人 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80347210)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 細胞死 / プルキンエ細胞 / カテプシンD / オートファジー / 小脳変性 / 核酸分解酵素 / ネクロプトーシス / 低酸素脳虚血障害 / 神経変性疾患 / CAD / ノックアウトマウス / cFLIP

研究実績の概要

プルキンエ細胞特異的にカテプシンDおよびAtg7を欠損させたマウス(CTSDF/F; GluD2-CreおよびAtg7F/F; GluD2-Cre)は共にプルキンエ細胞の変性を来すが、変性中の神経細胞はTUNELや活性化カスパーゼ-3、-9が陰性であった。一方全身性のカテプシンD欠損マウスに見られる海馬錐体細胞の細胞死についてはTUNEL陽性であり、その一部は活性型カスパーゼ-3が陽性であった。電子顕微鏡観察においては、変性過程の電子密度の高いカテプシンD欠損プルキンエ細胞、Atg7欠損プルキンエ細胞の両者において、典型的なクロマチンの凝集像が見られなかった。このことは、これらプルキンエ細胞はカスパーゼ非依存的な細胞死の経過を取ること示すとともに、カテプシンD欠損マウスではその神経系の部位により変性過程のメカニズムが異なることを示している。さらに、変性に伴うグリアの活性化を、GFAPおよびIba1染色で検討したところ、ミクログリアの活性化は細胞死が起こる時期に一時的に認められるにすぎないのに対し、バーグマングリアの活性化はプルキンエ細胞が消失後にも持続することが明らかとなった。加えて、プルキンエ細胞特異的カテプシンDおよびAtg7欠損マウス小脳変性の時間経過を検討したところ、前者のほうが後者より約1ヶ月早く変性が起こることが分かった。プルキンエ細胞特異的カテプシンD欠損プルキンエ細胞では異常なリソソーム、オートファゴソームの蓄積が顕著であり、これらが変性を加速させている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Morphological process of podocyte development revealed by block-face scanning electron microscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichimura, K., Kakuta, S., Kawasaki, Y., Miyaki, T., Nonami, T., Miyazaki, N., Enomoto, S., Arai, S., Koike, M., Murata, K., Sakai, T
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 130 ページ: 12-23
  • DOI: 10.1242/jcs.187815
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] <b>Induction of Autophagy in the Hippocampus after Hypoxic Ischemic Injury to Neonatal </b><b>Rats </b> (2017)
  • 著者名/発表者名: Koike, M., Kawahara, A., Shibata, M., Uchiyama, Y.
  • 雑誌名: Ａｒｃｈｉｖｅｓ ｏｆ Ｈｉｓｔｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｙｔｏｌｏｇｙ 巻: 77 号: 1 ページ: 13-23
  • DOI: 10.1679/aohc.77.13
  • NAID: 130005397009
  • ISSN: 0914-9465, 1349-1717
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mice lacking BCAS1, a novel myelin-associated protein, display hypomyelination, schizophrenia-like abnormal behaviors, and up-regulation of inflammatory genes in the brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto, T., Ninomiya, K., Inoue, R., Koike, M., Uchiyama, Y., Mori, H.
  • 雑誌名: GLIA 巻: 65 号: 5 ページ: 727-739
  • DOI: 10.1002/glia.23129
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suppression of ischemia-induced hippocampal pyramidal neuron death by hyaluronan tetrasaccharide through inhibition of Toll-like receptor 2 signaling pathway (2016)
  • 著者名/発表者名: Sunabori, T., Koike, M., Asari, A., Oonuki, Y., Uchiyama, Y
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 巻: 186 号: 8 ページ: 1243-1251
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2016.03.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional links between SQSTM1 and ALS2 in the pathogenesis of ALS: Cumulative impact on the protection against mutant SOD1-mediated motor dysfunction in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Hadano, S., Mitsui, S., Pan, L., Otomo, A., Kubo, M., Sato, K., Ono, S., Onodera, W., Abe, K., Koike, M., Uchiyama, Y., Aoki, M., Warabi, E., Yamamoto, M., Ishii, T., Yanagawa, T., Shang, HF., Yoshii, F
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 25 号: 15 ページ: 3321-3340
  • DOI: 10.1093/hmg/ddw180
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lysosomal storage of subunit c of mitochondrial ATP synthase in brain-specific ATP13a2-deficient mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato, S., Koike, M., Funayama, M., Ezaki, J., Fukuda, T., Ueno, T., Uchiyama, Y., Hattori, N
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 巻: 186 号: 12 ページ: 3074-3082
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2016.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential roles of NF-Y transcription factor in ER chaperone expression and neuronal maintenance in the CNS (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, T., Tosaki, A., Miyazaki, H., Kurosawa, M., Koike, M., Uchiyama, Y., Maity, SN., Misawa, H., Takahashi, R., Shimogori, T., Hattori, N., Nukina, N.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 34575-34575
  • DOI: 10.1038/srep34575
  • NAID: 120006349326
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The ATG conjugation systems are important for degradation of the inner autophagosomal membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuboyama, K., Koyama-Honda, I., Sakamaki, Y., Koike, M., Morishita, H., Mizushima, N
  • 雑誌名: Science 巻: 654 号: 6315 ページ: 1036-1041
  • DOI: 10.1126/science.aaf6136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuroprotection by selective neuronal deletion of autophagy-related gene ATG7 in neonatal brain injury (2016)
  • 著者名/発表者名: Xie, C., Ginet, V., Sun, Y., Koike, M., Zhou, K., Li, T., Li, H., Li, Q., Wang, X., Uchiyama, Y., Truttmann, AC., Kroemer, G., Puyal, J., Blomgren, K., Zhu, C
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 12 号: 2 ページ: 410-423
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1132134
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The ablation of mitochondrial protein phosphatase pgam5 confers resistance against metabolic stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Sekine S., Yao, A., Hattori, K., Sugawara, S., Naguro, I., Koike, M., Uchiyama, Y., Takeda, K., Ichijo, H
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 6 ページ: 82-92
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2016.01.031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] <b>A specific tripeptidyl substrate for tripeptidyl peptidase activity is effectively hydrolyzed by alanyl aminopeptidase/</b><b>aminopeptidase N/CD13 in the rat kidney </b> (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibata, M., Koike, M., Kusumi, S., Sato, N., Uchiyama, Y
  • 雑誌名: Ａｒｃｈｉｖｅｓ ｏｆ Ｈｉｓｔｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｙｔｏｌｏｇｙ 巻: 76 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1679/aohc.76.1
  • NAID: 130005131324
  • ISSN: 0914-9465, 1349-1717
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Macroautophagy is essential for killing of intracellular Burkholderia pseudomallei in human neutrophils. (2015)
  • 著者名/発表者名: Rinchai D, Riyapa D, Buddhisa S, Utispan K, Titball RW, Stevens MP, Stevens JM, Ogawa M, Tanida I, Koike M, Uchiyama Y, Ato M, Lertmemongkolchai G.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 11 号: 5 ページ: 748-755
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1040969
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] VPS29-VPS35 intermediate of retromer is stable and may be involved in the retromer complex assembly process. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuse A, Furuya N, Kakuta S, Inose A, Sato M, Koike M, Saiki S, Hattori N
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 589 号: 13 ページ: 1430-1436
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.04.040
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Human herpesvirus 6A U14 is important for virus maturation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mori, J., Tang, H., Kawabata, A., Koike, M., Mori, Y
  • 雑誌名: J Virol 巻: 90 号: 3 ページ: 1677-1681
  • DOI: 10.1128/jvi.02492-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ethambutol neutralizes lysosomes and causes lysosomal zinc accumulation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamada D, Saiki S, Furuya N, Ishikawa K, Imamichi Y, Kambe T, Fujimura T, Ueno T, Koike M, Sumiyoshi K, Hattori N
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 471 号: 1 ページ: 109-116
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.01.171
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ゴルジ体酸性環境不全に起因する病態発症機序の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 曽高友深、角田宗一郎、前田裕輔、木下タロウ、渡辺雅彦、崎村建司、内山安男、小池正人
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 長崎大学医学部
  • 年月日: 2017-03-31
• [学会発表] 中枢神経系特異的ゴルジ体機能不全モデルマウスの形態学的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小池正人
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 長崎大学医学部
  • 年月日: 2017-03-31
  • 招待講演
• [学会発表] 酸性pH感受性緑色蛍光タンパク質pHluorinを用いたマイトファジーモニタープローブの作成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷田以誠、小池正人
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 長崎大学医学部
  • 年月日: 2017-03-30
• [学会発表] 髄鞘形成におけるリソソーム膜タンパク質LAMTOR1の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 砂堀毅彦、名田茂之、岡田雅人、内山安男、小池正人
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 長崎大学医学部
  • 年月日: 2017-03-29
• [学会発表] The role of autophagy and lysosomal proteolysis for the maintenance of the normal environment of central nervous system (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Koike
  • 学会等名: KOB (Kyushu Oral Biology)2017
  • 発表場所: 九州大学歯学部
  • 年月日: 2017-02-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Visualization of the autophagosomal maturation: The ATG-conjugation systems are important for degradation of the inner autophagosomal membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: kuko Koyama-Honda, Kotaro Tsuboyama, Yuriko Sakamaki, Masato Koike, Hideaki Morishita, Noboru Mizushima
  • 学会等名: ASCB 2016 annual meeting
  • 発表場所: 米国 サンフランシスコ
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] 冬虫夏草/コルジセピンの神経保護及び寿命延長作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田畑 幸司、伊藤 章悟、園田 純矢、高倉 健太郎、長井 薫、塩崎 元子、柴田 昌宏、小池 正人、内山 安男、後藤 隆洋
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] カテプシンDおよびAtg7欠損に伴うプルキンエ細胞変性軸索におけるAtg9A陽性の膜構造物の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小池正人、柴田昌宏、砂堀毅彦、山口隼司、内山安男
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] 光顕と電顕を繋ぐために必要なpracticalな技術 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小池正人
  • 学会等名: 日本解剖学会関東支部懇話会
  • 発表場所: 東京大学医学部
  • 年月日: 2016-07-09
  • 招待講演
• [学会発表] Cellular localization and tissue distribution of endogenous DFCP1 protein (2016)
  • 著者名/発表者名: Koike, M., Nanao, T., Yamaguchi, J., Sasaki, M., Uchiyama, Y
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] オリゴデンドロサイト分化における mTORC1活性化の意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: 砂堀毅彦、名田茂之、岡田雅人、内山安男、小池正人
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 糸球体足細胞における突起とスリット膜の発生過程 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市村浩一郎、角田宗一郎、川崎優人、小池正人、坂井建雄
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] ゴルジ体の形成異常に起因する神経病態発症機序の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 曽高友深、角田宗一郎、前田祐輔、木下タロウ、渡辺雅彦、崎村建司、内山安 男、小池正人
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 類鼻疽菌に感染した好中球に誘導されるオートファジー関連構造体についての解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷田以誠、Darawan Rinchai、小川道永、小池正人、内山安男、Ganjana Lertmemongkolchai、阿戸学
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] An immunoelectron microscopy protocol for high resolution endogenous LC3 localization (2016)
  • 著者名/発表者名: Ann De Maziere、Suzanne van Dijk、Masato Koike、Cilia de Heus、 Judith Klumperman
  • 学会等名: Gordon Research Conference Autophagy in Stress, Development & Disease
  • 発表場所: ヴェンチュラ（アメリカ）
  • 年月日: 2016-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] オメガソームマーカーDFCP1の内在性分子の細胞内局在と組織分布 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小池正人、七尾友久、山口隼司、内山安男
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] 転写因子NF-Yの機能欠損は細胞種特異的な神経変性病態を示す (2015)
  • 著者名/発表者名: 山中智行、戸崎麻子、宮崎晴子、黒澤大、小池正人、内山安男、Sankar N Maity、三澤日出巳、服部信孝、貫名信行
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] 変異SOD1発現ALSマウスモデルの運動ニューロン変性はNrf2ではなく、p62/SQSTM1の機能喪失により悪化する (2015)
  • 著者名/発表者名: 三井駿、久保瑞希、潘雷、大友麻子、小池正人、内山安男、青木正志、山本 雅之、石井哲郎、柳川徹、Hui-Fang Shang、吉井文均、秦野伸二
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Cellular localization and tissue distribution of endogenous DFCP1 protein (2015)
  • 著者名/発表者名: Koike, M., Nanao, T., Yamaguchi, J., Sasaki, M., Uchiyama, Y
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2015-06-30
• [備考] 順天堂大学大学院医学研究科神経機能構造学
  • URL: http://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/shinkei_kozo/