前頭側頭型認知症の異常蛋白沈着と神経変性機序の解明に関する研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05379
• 研究機関: 藍野大学
• 研究代表者: 武田 雅俊 藍野大学, 公私立大学の部局等, 学長 (00179649)
• 研究分担者: 田中 稔久 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (10294068) ; 森 康治 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40775318) ; 井出 千束 藍野大学, 公私立大学の部局等, 教授 (70010080)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 前頭側頭型認知症 / タウ / XIAP / TDP-43 / C9orf72 / ジペプチドリピート / 神経細胞変性 / アポトーシス

研究実績の概要

TDP-43の全長および病態脳で発現しているC端フラグメント（35kDa）とC9orf72由来のジペプチドリピート蛋白（(-Gly-Ala-)nをeXactシステム (BioRad) およびコールドショック蛋白発現システムを用いて作成した。そして、XIAPによるpull-down アッセイを行ったところ、TDP-43C端フラグメント（35kDa）とC9orf72由来蛋白（(-Gly-Ala-)n。はどちらもXIAPと共沈した。これは本研究において重要な実験結果であり、TDP-43C端フラグメントおよびC9orf72由来ジペプチドリピート蛋白が相互作用を有する可能性を示しており、神経い棒のアポトーシスに関与している可能性を示唆している。今後は結合親和性について、表面プラズモン共鳴法によって解析することにより、相互作用と神経細胞編成過程との関係をさらに解析することにより、神経細胞編成機序に迫ることができると考えられる。
蛋白-蛋白間の光クロスリンクを誘導する変異アミノ酸を導入した。Para‐benzoyl‐L‐phenylalanine (Bpa)は数オングストロームの距離で近接したアミノ酸に対して、紫外線照射下ではクロスリンクする性質を有している。家族性前頭側頭型認知症における脳内異常蓄蛋白のXIAPに対する結合特異性とその部位を確認するために、遺伝子コンストラクト上にアンバーコドン（特殊大腸菌内においてBpaアミノ酸をコードする）を組み込む技法を用いて、Bpaをタウ、TDP-43、C9orf72由来のジペプチドリピート蛋白のいくつかの部位に導入して、紫外線照射下におけるXIAPとの結合を検討したところ、タウのN末端部位にBpaを導入したものはXIAPとのクロスリンクが認められた。このような手法により、さらに詳細な検討が可能であることを示すことができた。

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

前頭側頭型認知症の変性神経細胞に蓄積している異常蛋白には、タウ、TDP-43、FUS、C9orf72由来ジペプチドリピート蛋白などが知られているが、本研究のこれまでの研究結果から、このような異常蓄積蛋白と内因性アポトーシス阻害因子であるXIAPとが相互作用を示すことを示唆する最初の知見が得られた。TDP-43C端フラグメント（35kDa）とC9orf72由来蛋白（(-Gly-Ala-)nはどちらもXIAPと共沈することを示すことができたが、これは重要な知見であり、神経細胞アポトーシスにおけるこれらの異常蓄積蛋白が関与していることを示唆するものである。この重要な発見をもとにして、神経細胞内でのXIAPと蛋白相互作用が神経細胞アポトーシス、神経細胞の変性にかかわる騎乗を解明することができる。このような作業仮説は単にFTLDにおける神経細胞編成過程だけでなく、広く認知症性疾患における神経細胞変性過程の解明への手篝となる可能性があり、一定の成果を上げることができたものと考えている。

今後の研究の推進方策

TDP-43由来蛋白およびC9orf72由来ジペプチドリピート蛋白およびタウ蛋白とXIAPの相互作用についてinvitroおよびin vivoの解析により、神経細胞変性脱落過程についての解析を推し進めることが可能である。これらの異常蓄積蛋白とアポトーシス阻害因子との結合親和性について、表面プラズモン共鳴法によって解析することにより、相互作用と神経細胞変性過程との関係を明らかにする。
また、同時に臨床サンプルの収集も進めており、実験結果から予想される作業仮説を臨床データと照らし合わせることも実現可能であり、そのような臨床にフィードバックできるデータを加えることにより、前頭側頭型認知症のバイオマーカー、診断法、治療法の開発につなげたい。

研究成果

• [雑誌論文] Learning About the Management of Physical Illness During the Postgraduate Training to Become a Good Psychiatrist. (2018)
  • 著者名/発表者名: Horinouchi T, Nishida K, Nakagami Y, Nakamura I, Aoki N, Tanaka M, Suzuki M, Kuga H, Takeda M, Bhugra D, Sartorius N.
  • 雑誌名: Acad Psychiatry 巻: 42 ページ: 173-175
  • DOI: doi: 10.1007/s40596-017-0782-5.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Usefulness of carer-held records to support informal caregivers of patients with dementia who live at home. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato S, Kazui H, Shimizu Y, Yoshida T, Yoshiyama K, Kanemoto H, Suzuki Y, Morikami T, Fujisue H, Tanaka T, Ikeda M.
  • 雑誌名: Psychogeriatrics. 2018 Feb 6. 巻: 16 ページ: 154-164
  • DOI: doi: 10.1111/psyg.12304.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of intrathecal injection of the conditioned medium of bone marrow stromal cells on the spinal cord injury of rats. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanekiyo K, Homma T, Nakano N, Yamada Y, Tamachi M, Suzuki Y, Fukushima M, Saito F, Ide C.
  • 雑誌名: Journal of Neurotrauma 35:521-532, 2018 巻: 35 ページ: 521-532
• [雑誌論文] Semagacestat Is a Pseudo-Inhibitor of γ-Secretase. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tagami S, Yanagida K, Kodama TS, Takami M, Mizuta N, Oyama H, Nishitomi K, Chiu YW, Okamoto T, Ikeuchi T, Sakaguchi G, Kudo T, Matsuura Y, Fukumori A, Takeda M, Ihara Y, Okochi M.
  • 雑誌名: Cell Rep. 2017 Oct 3;21(1):259-273. 巻: 21 ページ: 259-273
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.09.032.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The regulation of soluble receptor for AGEs contributes to carbonyl stress in schizophrenia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyashita M, Watanabe T, Ichikawa T, Toriumi K, Horiuchi Y, Kobori A, Kushima I, Hashimoto R, Fukumoto M, Koike S, Ujike H, Arinami T, Tatebayashi Y, Kasai K, Takeda M, Ozaki N, Okazaki Y, Yoshikawa T, Amano N, Washizuka S, Yamamoto H, Miyata T, Itokawa M, Yamamoto Y, Arai M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 2016 Oct 21;479(3):447-452. 巻: 479 ページ: 447-452
  • DOI: doi: 10.1016/j.bbrc.2016.09.074.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Corrigendum: Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa T, Hashimoto R, Sakoori K, Sugaya Y, Tanimura A, Hashimotodani Y, Ohi K, Yamamori H, Yasuda Y, Umeda-Yano S, Kiyama Y, Konno K, Inoue T, Yokoyama K, Inoue T, Numata S, Ohnuma T, Iwata N, Ozaki N, Hashimoto H, Watanabe M, Manabe T, Yamamoto T, Takeda M, Kano M.
  • 雑誌名: Nat Commun. 2016 Apr 20;7:11466. 巻: 7 ページ: 11466
• [雑誌論文] Identification of small peptides in human cerebrospinal fluid upon amyloid-β degradation. (2017)
  • 著者名/発表者名: N.Mizuta, K.Yanagida, T.Kodama, T.Tomonaga, M.Takami, H.Oeneryama, T.Kudo, M.Ikeda, M.Takeda, S.Tagami, M.Okochi
  • 雑誌名: Neurodegenerative Diseases 17, 103-109, 2017 巻: 17 ページ: 103-109
  • DOI: doi: 10.1038/ncomms11466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Usefulness of the Wechsler Intelligence Scale short form for assessing functional outcomes in patients with schizophrenia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sumiyoshi C, Fujino H, Sumiyoshi T, Yasuda Y, Yamamori H, Ohi K, Fujimoto M, Takeda M, Hashimoto R.
  • 雑誌名: Psychiatry Res. 2016 Nov 30;245:371-378 巻: 30 ページ: 371-378
  • DOI: doi: 10.1016/j.psychres.2016.08.018. Epub 2016 Aug 9.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clozapine improved the syndrome of inappropriate antidiuretic hormone secretion in a patient with treatment-resistant schizophrenia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto M, Hashimoto R, Yamamori H, Yasuda Y, Ohi K, Iwatani H, Isaka Y, Takeda M.
  • 雑誌名: Psychiatry Clin Neurosci. 2016 Oct;70(10):469. 巻: 70 ページ: 469-471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sleep disturbances are key symptoms of very early stage Alzheimer disease with behavioral and psychological symptoms: a Japan multi-center cross-sectional study (J-BIRD). (2017)
  • 著者名/発表者名: Kabeshita Y, Adachi H, Matsushita M, Kanemoto H, Sato S, Suzuki Y, Yoshiyama K, Shimomura T, Yoshida T, Shimizu H, Matsumoto T, Mori T, Kashibayashi T, Tanaka H, Hatada Y, Hashimoto M, Nishio Y, Komori K, Tanaka T, Yokoyama K, Tanimukai S, Ikeda M, Takeda M, Mori E, Kudo T, Kazui H.
  • 雑誌名: Int J Geriatr Psychiatry. 2017 Feb;32(2):222-230. 巻: 32 ページ: 222-230
  • DOI: doi: 10.1002/gps.4470. Epub 2016 Mar 21. PMID: 27001907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disease duration: the key to accurate CSF tap test in iNPH (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada S, Ishikawa M, Miyajima M, Atsuchi M, Kimura T, Kazui H, Mori E; SINPHONI-2 Investigators (Appendix).
  • 雑誌名: Acta Neurol Scand. 2017 Feb;135(2):189-196. 巻: 135 ページ: 189-196
  • DOI: doi: 10.1111/ane.12580. Epub 2016 Feb 29. PMID: 26923727
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa T, Hashimoto R, Sakoori K, Sugaya Y, Tanimura A, Hashimotodani Y, Ohi K, Yamamori H, Yasuda Y, Umeda-Yano S, Kiyama Y, Konno K, Inoue T, Yokoyama K, Inoue T, Numata S, Ohnuma T, Iwata N, Ozaki N, Hashimoto H, Watanabe M, Manabe T, Yamamoto T, Takeda M, Kano M
  • 雑誌名: Nat Commun. 2016 Feb 3;7:10594. 巻: 7 ページ: 10594
  • DOI: doi: 10.1038/ncomms10594. Erratum in: Nat Commun. 2016;7:11466. PMID: 26839058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of a multi-assay biological diagnostic test for mood disorders in a Japanese population. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamamori H, Ishima T, Yasuda Y, Fujimoto M, Kudo N, Ohi K, Hashimoto K, Takeda M, Hashimoto R.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 2016 Jan 26;612:167-171. 巻: 612 ページ: 167-171
  • DOI: doi: 10.1016/j.neulet.2015.12.019. Epub 2015 Dec 11.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Present task and future role of psychiatric service and psychiatric nursing (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda, S.Okuno, Y.Matsuoka, Y.Mizoguchi, H.Hatano
  • 雑誌名: Aino J 15, 15-20, 2017 巻: 15 ページ: 15-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural Basis of Apathy in Patients with Amnestic Mild Cognitive Impairment. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazui H, Takahashi R, Yamamoto Y, Yoshiyama K, Kanemoto H, Suzuki Y, Sato S, Azuma S, Suehiro T, Shimosegawa E, Ishii K, Tanaka T.
  • 雑誌名: J Alzheimers Dis. 2017;55(4):1403-1416. 巻: 55 ページ: 1403-1416
  • DOI: doi: 10.3233/JAD-160223.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of donepezil on sleep disturbances in patients with dementia with Lewy bodies: an open-label study with actigraphy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazui H, Adachi H, Kanemoto H, Yoshiyama K, Wada T, Tokumasu-Nomura K, Tanaka T, Ikeda M.
  • 雑誌名: Psychiat Res.12 201-215 巻: 12 ページ: 201-215
  • DOI: doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.psychres.2017.02.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneous ribonuclear protein A3 (hnRNP A3) is present in dipeptide repeat protein containing inclusions in Frontotemporal Lobar Degeneration and Motor Neurone disease associated with expansions in C9orf72 gene (2017)
  • 著者名/発表者名: Davidson YS, Flood L, Robinson AC, Nihei Y, Mori K, Rollinson S, Richardson A, Benson BC, Jones M, Snowden JS, Pickering-Brown S, Haass C, Lashley T, Mann DMA
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica Communications 5:31, 2017 巻: 5 ページ: 31
  • DOI: DOI 10.1186/s40478-017-0437-5
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Antibodies inhibit transmission and aggregation of C9orf72 poly-GA dipeptide repeat proteins (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhou Q, Lehmer C, Michaelsen M, Mori K, Alterauge D, Baumjohann D, Schludi MH, Greiling J, Farny D, Flatley A, Feederle R, May S, Schreiber F, Arzberger T, Kuhm C, Klopstock T, Hermann A, Haass C, Edbauer D
  • 雑誌名: EMBO Molecular Medicine 9(5):687-702, 2017 pii: e201607054. 巻: 9 ページ: 687-702
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of multiple injection of bone marrow mononuclear cells on spinal cord injury of rats. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanekiyo K, Nakano N, Homma T, Yamada Y, Tamachi M, Suzuki Y, Fukushima M, Saito F, and Ide C.
  • 雑誌名: Journal of Neurotrauma 34(21):3003-3011, 2017 巻: 34 ページ: 3003-3011
  • DOI: pii: e201607054. doi: 10.15252/emmm.201607054.
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Biomarker and Cognitive Reserve (2017)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Takeda
  • 学会等名: WPA Latin America Regional Meeting Hotel Oro Verde, Cuenca, Ecuador, 2017.02.08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Direction of the way of new psychiatric research (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda
  • 学会等名: AsCNP Meeting, Bali, 2017.04.27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Plenary Lecture ”Dementia and cognitive reserve” (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda
  • 学会等名: AsCNP Meeting, Bali, 2017.04.29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Special Lecture “Early intervention to Dementia” (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda
  • 学会等名: WPA Reginal Congress, Vilnius, Lithuania, 2017.05.05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Biomarker and Cognitive Reserve of the Elderly (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda
  • 学会等名: Department of Psychiatry, ChiangMai University, 2017.09.30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Drug Development against Alzheimer’s Disease and Cognitive Reserve (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda
  • 学会等名: Drug Discovery Center, Thamasar University, 2017.09.01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Drug Discovery Center, Thamasar University, 2017.09.01 (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda
  • 学会等名: The 5th Congress of Asian College of Schizophrenia Research, 2017.09.01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Plenary Lecture “Biomarkers of Schizophrenia” (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Takeda
  • 学会等名: The 5th Congress of Asian College of Schizophrenia Research, 2017.09.02
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 精神医学症候群(第二版)ⅠⅡ、Ⅲ (2017)
  • 著者名/発表者名: 武田雅俊編著
  • 総ページ数: 約300、約300、約300
  • 出版者: 日本臨床