神経ペプチドによる脊髄損傷治療法の新戦略

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15670
• 研究機関: 星薬科大学
• 研究代表者: 塩田 清二 星薬科大学, 先端生命科学研究所, 教授 (80102375)
• 研究分担者: 土肥 謙二 昭和大学, 医学部, 教授 (20301509) ; 中町 智哉 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 助教 (30433840)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: PACAP / 脊髄損傷 / 神経細胞死防御 / 神経再生

研究実績の概要

PACAP (Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide)は、神経細胞の保護および神経修復・再生作用を有する神経ペプチドである。
我々は、プロテオミクス解析によりマウスの中大脳動脈閉塞による脳虚血後にPACAPを脳室内投与することにより、CRMP2タンパク質（軸索伸長タンパク）の発現が投与6時間後で上昇し、CRMP2陽性反応が梗塞周囲の虚血巣領域の神経細胞に強く認められることをすでに論文で報告した。
本年度はより運動機能や軸索新生を評価し易いマウスの脊髄損傷モデルを用いた機能解析を行った。具体的にはカミソリを用いて脊髄を離断して損傷させたマウスにPACAPを浸み込ませた徐放性ゲルを損傷脊髄に塗布し、その後の運動機能を経時的に評価したところ、PACAP10-12 Ｍ添加群では生理的食塩水添加群と比較して損傷後２週間で有意な運動機能の回復が認められた。さらに損傷後の脊髄においてCRMP2 mRNA発現量を測定したところ、PACAP添加群では生理的食塩水添加群と比較して7日目で増加傾向を示し、14日目で有意差が認められた。CRMP2の発現は脊髄の大型及び小型の神経細胞と一部のオリゴデンドロサイトにみられ、さらに傷害後では傷害部と正常部の境界領域において強い陽性反応が観察された。これはインパクターを用いた脊髄損傷モデル動物とほぼ同じ結果であり、異なる脊髄損傷モデルにおいても軸索伸長が起きたことが分かった。順行性蛍光トレーサーを損傷部位の上位の頸髄レベルに投与を行なって軸索伸長を蛍光顕微鏡を用いて検索した結果、PACAP添加群では損傷領域より下位における軸索再生が多数観察された。
以上の結果より、PACAPは損傷領域でCRMP2発現量を上昇させ、損傷後の軸索再生を誘導することにより運動機能の回復を促進することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Role of the autonomic nervous system in the tumor- micro-environment and its therapeutic potential. (2016)
  • 著者名/発表者名: XU Z, SHIODA S, JINUSHI M, KAWAKAMI Y, OHTAKI H, WANG S, ZHAO X, LIU Y, ZHOU D, GUO Y.
  • 雑誌名: Curr Pharm Des. 巻: 23 ページ: 1687-1692
  • DOI: 10.2174/1381612822666161025152942
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Bihavioral and omics analyses study on potential involvement of dipeptide balenine through supplementation in diet of senescence-accelerated mouse prone 8. (2016)
  • 著者名/発表者名: WADA N, YAMANAKA S, SHIOBATO J, RAKWAL R, HIRAKO S, IIZUKA Y, KIM H, MATSUMOTO A, KIMURA A, TAKENOYA F, YASUNAGA G, SHIODA S
  • 雑誌名: Genom Data 巻: 10 ページ: 38-50
  • DOI: 10.1016/j.gdata.2016.09.04
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide promotes eccrine gland sweat secretion. (2016)
  • 著者名/発表者名: SASAKI S, WATANABE J, OHTAKI H, MATSUMOTO M, MURAI N, NAKAMACHI T, HANNIBAL J, FAHRENKLUG J, HASIMOTO H, WATANABE H, SUEKI H, HONDA K, MIYAZAKI A, SHIODA S
  • 雑誌名: Br J Dermatol. 巻: 176 ページ: 413-422
  • DOI: 10.1111/bjd.14885
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] PACAP suppresses dry eye signs by stimulating tear secretion. (2016)
  • 著者名/発表者名: NAKAMACHI T, OHTAKI H, SEKI T, YOFU S, KAGAMI N, HASHIOMOTO H, SHINTANI N, BABA A, MARK L, LANEKOFF I, KISS P, FARKAS J, REGLODI D, SHIODA S
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 7 ページ: 12034
  • DOI: 10.1038/ncomms12034
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide enhances saliva secretion via direct binding to PACAP receptors of major salivary glands in mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: MATOBA Y, NONAKA N, TAKAGI Y, IMAMURA E, NARUKAWA M, NAKAMACHI T, SHIODA S, BANKS WA, NAKAMURA M.
  • 雑誌名: Anat Rec (Hoboken). 巻: 299 ページ: 1293-1299
  • DOI: 10.1002/ar.23388
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Unlabeling the rat blood genome-wide transcriptome after oral administration of lavender oil by a two-color dye-swap DNA microarray approach. (2016)
  • 著者名/発表者名: HORI M, KUBO H, SHIBATO J, SAITO T, OGAWA T, WAKAMORI M, MASUO Y, SHIODA S, RAKWAL R
  • 雑誌名: Genom Data 巻: 8 ページ: 139-145
  • DOI: 10.1016/j.gdata.2016.05.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-obesity effect of intranasal administration of galanin-like peptide (GALP) in obese mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: KAGEYAMA H, SHIBA K, HIRAKO S, WADA N, YAMANAKA S, NOGI Y, TAKENOYA F, NONAKA N, HIRAKO S, INOUE S, SHIODA S
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 ページ: 28200
  • DOI: 0.1038/srep28200
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fish and fenofibrate inhibit pancreatic islet hypertrophy and improve glucose and lipid dysfunctions with different ways in diabetic KK mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: NAKASATOMI M, KIM H, ARAI T, HIRAKO S, SHIODA S, IIZUKA Y, SAKURAI K, MATSUMOTO A.
  • 雑誌名: Obes Res Clin Pract. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.orcp.2016.03.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Narcolepsy-like sleep disturbance in orexin kcnokout mice are normalized by the 5-HT1A receptor agonist 8-OH-DPAT. (2016)
  • 著者名/発表者名: MORI T, UZAWA N, IWASE Y, MASUKAWA D, RAHMADI M, HIRAYAMA S, HOKAZONO M, HIGASHIYAMA K, SHIODA S, SUZUKI T
  • 雑誌名: Psychopharmacology (Berl) 巻: 233 ページ: 2343-2353
  • DOI: 10.1007/s00213-016-4282-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) contiributes to the proliferation of hematopoietic progenitor cells in murine bone marrow via PACAP-specific receptor. (2016)
  • 著者名/発表者名: XU Z, OHTAKI H, WATANABE J, MIYAMOTO K, MURAI N, SASAKI S, MATSUMOTO M, HASHIMOTO H, HIRAIZUMI Y, NUMAZAWA S, SHIODA S
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 ページ: 22373
  • DOI: 10.1038/srep22373.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) is involve in adult mouse hippocampal neurogenesis after stroke. (2016)
  • 著者名/発表者名: MATSUMOTO M, NAKAMACHI T, WATANABE J, SUGIYAMA K, OHTAKI H, MURAI N, SASAKI S, XU Z, HASHIMOTO H, SEKI T, MIYAZAKI A, SHIODA S
  • 雑誌名: J Mol Neurosci. 巻: 59 ページ: 270-279
  • DOI: 10.1007/s12031-016-0731-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autonomic nervous system-mediated effects of galanin-like peptide on lipid metabolism in liver and adipose tissue. (2016)
  • 著者名/発表者名: HIRAKO S, WADA N, KAGEYAMA H, TAKENOYA F, IZUMIDA Y, KIM H, IIZUKA Y, MATSUMOTO A, OKABE M, KIMURA A, SUZUKI M, YAMANAKA S, SHIODA S
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 ページ: 21481
  • DOI: 10.1038/srep21481
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Opioid systems in the lateral hypothalamus regulate feeding behavior through orexin and GABA neurons. (2016)
  • 著者名/発表者名: ARDIANTO C, YONEMOCHI N, YAMAMOTO S, YANG L, TAKENOYA F, SHIODA S, NAGASE H, IKEDA H, KAMEI J
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 320 ページ: 183-193
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2016.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatic lipid accumulation is ameliorated in obese KK miceby dietary sei whale oil. (2016)
  • 著者名/発表者名: HIRAKO S, SUZUKI M, KIM H, IIZUKA Y, MATSUMOTO A, WADA N, OKABE M, TAKENOYA F, YASUNAGA G, YAMANAKA S, MIYAZAKI A, SHIODA S
  • 雑誌名: Fish Sci. 巻: 82 ページ: 509-517
  • DOI: 10.1007/s12562-016-0971-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pleiotropic and retinoprotective functions of PACAP. (2016)
  • 著者名/発表者名: SHIODA S, TAKENOYA F, WADA N, HIRABAYASHI T, SEKI T, NAKAMACHI T
  • 雑誌名: Anat Sci Int. 巻: 91 ページ: 313-324
  • DOI: 10.1007/s12565-016-0351-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Autonomic nervous system-mediated effects of GALP on energy metabolism. (2016)
  • 著者名/発表者名: HIRAKO S, WADA N, KAGEYAMA H, TAKENOYA F, INOUE S, SHIODA S
  • 雑誌名: Nihon Yakurigaku Zasshi 巻: 148 ページ: 23-37
  • DOI: 10.1254/fpj.148.23
  • 査読あり
• [学会発表] Neuroprotective effect of PACAP on spinal cord injury through CRMP-2 protein (2016)
  • 著者名/発表者名: Shioda S
  • 学会等名: REGPEP2016
  • 発表場所: Rouen, France
  • 年月日: 2016-07-13 – 2016-07-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neuroprotective and neurogenic effect of PACAP after stroke (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamachi T, Shioda S
  • 学会等名: Satellite Symposium of REGPEP2016
  • 発表場所: Rouen, France
  • 年月日: 2016-07-12 – 2016-07-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 神経ペプチドPACAPの多彩な生理作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 塩田清二
  • 学会等名: 第13回GPCR研究会
  • 発表場所: 日本科学未来館（東京）
  • 年月日: 2016-05-13 – 2016-05-13
  • 招待講演
• [学会発表] エクリン汗腺におけるPACAPの汗分泌促進作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊 潤、佐々木 駿、中町智哉、大滝博和、荒田 悟、本田一穂、塩田清二
  • 学会等名: 第13回GPCR研究会
  • 発表場所: 日本科学未来館（東京）
  • 年月日: 2016-05-13 – 2016-05-13
• [学会発表] PACAPはアクアポリン5を介して涙液分泌を促進する (2016)
  • 著者名/発表者名: 中町 智哉、大滝博和、関 保、渡邊 潤、塩田 清二
  • 学会等名: 第13回GPCR研究会
  • 発表場所: 日本科学未来館（東京）
  • 年月日: 2016-05-13 – 2016-05-13
• [図書] Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide- Current Topics in Neurotoxicity 11. (2016)
  • 著者名/発表者名: WATANABE J, SEKI T, SHIODA S
  • 総ページ数: 840
  • 出版者: Springer
• [図書] Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide- Current Topics in Neurotoxicity 11. (2016)
  • 著者名/発表者名: OHTAKI H, SHIODA S
  • 総ページ数: 840
  • 出版者: Springer
• [産業財産権] バラ科サクラ属に属する植物の葉の抽出液を含有する抗腫瘍製剤 (2016)
  • 発明者名: 塩田清二
  • 権利者名: 塩田清二
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-130722
  • 出願年月日: 2016-06-30
• [産業財産権] 生物由来液取得方法 (2016)
  • 発明者名: 塩田清二
  • 権利者名: 塩田清二
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-130711
  • 出願年月日: 2016-06-30