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2018 年度 実績報告書

ダウン症候群iPS細胞を用いたアルツハイマー病初期病態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04667
研究機関順天堂大学

研究代表者

櫻井 隆  順天堂大学, 医学部, 教授 (70225845)

研究分担者 貫名 信行  同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード脳神経疾患 / アルツハイマー病
研究実績の概要

アミロイド前駆体蛋白質 (APP)のエンドソームにおける輸送障害がアルツハイマー病の最初期変化としてβアミロイドとは独立した細胞毒性を発揮することが示されている。我々が見出したAPPの細胞内輸送・代謝制御に関わるタンパク質の病態への関与を明らかにするため、アルツハイマー病の初期と共通の変化を示すとされるダウン症候群のiPS細胞由来神経細胞等を用いて解析を行う。
我々が見出したタンパク質のAPP細胞内輸送・代謝異常、エンドソーム障害への関与とそのメカニズムを明らかにするため、培養株化細胞を用いて解析を行い、APPとの相互作用部位、APP代謝・βアミロイド産生への効果、エンドソーム輸送障害誘導作用を明らかにした。
神経細胞においては、APPは主に軸索輸送され、シナプス前部におけるエンドサイトーシス後にβ切断を受ける。神経細胞におけるAPP代謝・輸送解析のため、先行して進めてきた海馬スライスおよび神経細胞分散培養系を利用したAPPの代謝解析系に加え、iPS細胞から直接誘導した神経細胞を用いたモデル系を確立した。また、細胞表面に露出したAPPを抗体により蛍光色素標識し、エンドサイトーシスを可視化するための条件設定を行った。近年新たに報告されたAPP切断と候補タンパク質の関連を探るため、昨年度作製した切断端認識抗体による断片の検出・解析を継続した。以上により神経細胞の解析に当たって重要な基礎データが得られ、実験系が確立された。
今後、iPS細胞由来神経細胞等におけるエンドソーム障害の機序と候補タンパク質の関与を解析するための実験を進めていく予定である。

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

培養細胞を用いて候補タンパク質のAPP細胞内輸送・代謝異常への関与を示すことができた。遅れが見られていたiPS細胞由来神経細胞を用いた実験系が確立でき、APP切断断片の解析、神経細胞におけるエンドサイトーシスの解析法とあわせて、エンドソーム障害における候補タンパク質の関与を解析するための準備がほぼ整った。

今後の研究の推進方策

iPS細胞由来神経細胞を用いた実験を進める。あわせて、候補タンパク質の生体内での機能、病態との関連を明らかにするため、研究分担者等と協力しつつ、アルツハイマー病モデルマウス等における解析を継続して行う。さらに、海馬スライス及び神経細胞培養系を用いた病態再現モデルを確立し、エンドソーム輸送障害とβアミロイド産生における候補タンパク質の関与について解析を進める。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Induction of Oxidative Stress and Cell Death in Neural Cells by Silica Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Kamikubo Yuji、Yamana Tomohito、Hashimoto Yoshie、Sakurai Takashi
    • 雑誌名

      ACS Chemical Neuroscience

      巻: 10 ページ: 304~312

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.8b00248

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional analysis of juxta- and intra-membrane domains of murine APP by genome editing in Neuro2a cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneshiro Nanaka、Imaoka Ryosuke、Komai Masato、Kashiyama Taku、Sakurai Takashi、Uehara Takashi、Takasugi Nobumasa
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 501 ページ: 1023~1028

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.05.102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TMEM30A is a candidate interacting partner for the β-carboxyl-terminal fragment of amyloid-β precursor protein in endosomes2018

    • 著者名/発表者名
      Takasugi Nobumasa、Araya Runa、Kamikubo Yuji、Kaneshiro Nanaka、Imaoka Ryosuke、Jin Hao、Kashiyama Taku、Hashimoto Yoshie、Kurosawa Masaru、Uehara Takashi、Nukina Nobuyuki、Sakurai Takashi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0200988

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0200988

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient High-Throughput Screening by Endoplasmic Reticulum Ca2+Measurement to Identify Inhibitors of Ryanodine Receptor Ca2+-Release Channels2018

    • 著者名/発表者名
      Murayama Takashi、Kurebayashi Nagomi、Ishigami-Yuasa Mari、Mori Shuichi、Suzuki Yukina、Akima Ryunosuke、Ogawa Haruo、Suzuki Junji、Kanemaru Kazunori、Oyamada Hideto、Kiuchi Yuji、Iino Masamitsu、Kagechika Hiroyuki、Sakurai Takashi
    • 雑誌名

      Molecular Pharmacology

      巻: 94 ページ: 722~730

    • DOI

      10.1124/mol.117.111468

    • 査読あり
  • [学会発表] シリカナノ粒子による酸化ストレスと神経細胞死2019

    • 著者名/発表者名
      上窪裕二、山名智人、橋本祥江、櫻井隆
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会(大阪)
  • [学会発表] トランスサイトーシスを介したTrkAおよびTrkA相互作用分子の軸索への局在化2019

    • 著者名/発表者名
      山下直也、櫻井隆
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会(大阪)
  • [学会発表] Continuous inhibition of secretase regulates synapse formation.2018

    • 著者名/発表者名
      Kamikubo Y, Niisato K, Jingo K, Jin H, Sakurai T
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (Kyoto)
    • 国際学会
  • [学会発表] セクレターゼはシナプス発達と成熟を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      上窪裕二, 新里和恵 坂入伯駿, 橋本祥江, 櫻井 隆
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会(神戸)
  • [学会発表] 小胞体内Ca2+ 濃度測定による新規RyR1阻害薬のハイスループットスクリーニング2018

    • 著者名/発表者名
      村山 尚, 呉林なごみ, 湯浅(石上)磨里, 森 修一, 鈴木志奈, 秋間龍之介, 小川治夫, 鈴木純二, 金丸和典, 小山田英人, 木内祐二, 飯野正光, 影近弘之, 櫻井 隆
    • 学会等名
      日本筋学会第4回学術集会(岡山)
  • [学会発表] 小胞体内Ca2+ 濃度測定によるリアノジン受容体阻害薬探索システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      村山 尚, 呉林なごみ, 湯浅(石上)磨里, 森 修一, 鈴木志奈, 秋間龍之介, 小川治夫, 鈴木純二, 金丸和典, 小山田英人, 木内祐二, 飯野正光, 影近弘之, 櫻井 隆
    • 学会等名
      第139回日本薬理学会関東部会(東京)
  • [備考] 膜マイクロドメイン依存性βアミロイド産生調節メカニズムの解明

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/jp/research/microdomain_res/microdomain_res.html

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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