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2017 年度 実施状況報告書

成熟動物由来シュワン細胞株を用いた、ニューロパチーの病態解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07048
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

三五 一憲  公益財団法人東京都医学総合研究所, 運動・感覚システム研究分野, プロジェクトリーダー (50291943)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード神経科学 / 脳神経疾患 / 糖尿病 / 細胞・組織
研究実績の概要

正常マウス・ラットならびに遺伝子改変マウスより自発的不死化シュワン細胞株を樹立し、諸種ニューロパチーの病態解明・治療法開発を進めている。
1. 正常Fischerラット由来シュワン細胞株IFRS1と成熟ラット後根神経節 (DRG) ニューロンとの共培養系を用いて、抗不整脈薬アミオダロンによる脱髄誘導機構に酸化ストレス亢進およびオートファジー障害が関与することを明らかにした (Niimi et al., Eur J Neurosci 2016; Med Res Arch 2017; Peripheral Nerve 2017)。
2. 免疫介在性ニューロパチーや運動ニューロン疾患の病態解析モデルとして、株化運動ニューロンNSC-34とIFRS1の共培養系を確立した (Takaku et al., Histochem Cell Biol 2018)。
3. ポリオール代謝亢進を介した糖尿病性ニューロパチーの発症機構解明のため、正常およびアルドース還元酵素 (AR) 遺伝子欠損マウスよりシュワン細胞株1970C3およびIKARS1を樹立した。IKARS1では1970C3に比し、ポリオール代謝系酵素(ソルビトール脱水素酵素、ケトヘキソキナーゼ)のmRNA発現低下とともに、AR酵素機能の欠落を認めた。またアルドケト還元酵素AKR1B7, AKR1B8のmRNA発現上昇がみられたことより、AKR1B7およびAKR1B8がARの反応性アルデヒド解毒作用を代償する可能性が示唆された (Niimi et al., J Neurochem 2018)。
4. 高グルコース・ピルビン酸欠乏環境下では、正常ICRマウス由来シュワン細胞株IMS32の細胞死誘導がみられ、その機序にミトコンドリア呼吸の障害とATP産生の低下が関与する可能性が示唆された (八子他, 日本生理学会シンポジウム)。

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

1) DRGニューロンーIFRS1共培養系を用いて、アミオダロンによるシュワン細胞死・脱髄誘導機構を解明し、原著論文や総説として発表できた。
2) NSC-34ーIFRS1共培養系を確立し、原著論文として発表できた。また本共培養系を用いて、近畿大や防衛医大と免疫介在性ニューロパチーに関する共同研究を計画している。
3) 1970C3やIKARS1の特性解析が進捗し、原著論文として発表できた。これらの細胞株を用いて、香港大学や愛知学院大学との共同研究を計画している。
4) IMS32を用いて、高グルコース・ピルビン酸欠乏に伴う細胞死のメカニズムを解明した。本研究成果は原著論文の投稿準備中であるが、すでに日本病態生理学会研究奨励賞受賞、日本生理学会シンポジウム採択、額田医学生物学研究所研究助成金獲得等を果たしている。

今後の研究の推進方策

1) DRGニューロンーIFRS1共培養系を用いて、他の薬剤性脱髄ニューロパチー(ジクロロ酢酸、腫瘍壊死因子中和抗体等)の発症機構を解明する。
2) NSC-34ーIFRS1共培養系に、免疫介在性ニューロパチー患者の血清を投与し、脱髄誘導機構を解析する。またDRGニューロンの細胞株ND7/23とIFRS1の共培養系を確立する。
3) 1970C3やIKARS1を用いて、ポリオール経路以外の解糖系側副路(ヘキソサミン経路、PKC経路、最終糖化産物 (AGE) 経路)の糖尿病性ニューロパチー発症機構への関与を詳らかにする。
4) IMS32を用いて、高グルコース環境下における外因性ピルビン酸の役割を解明する。また糖尿病モデル動物を用いて、外因性ピルビン酸の糖尿病性ニューロパチー改善効果を検証する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)試薬が、予想価格よりも安価で購入できたため。

(使用計画)使用予定の試薬・メディウム購入に使用する。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] The University of Hong Kong(Hong Kong SAR, China)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      The University of Hong Kong
  • [雑誌論文] Pathological role of lipid interaction with α-synuclein in Parkinson's disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M, Sango K, Wada K, Nagai Y.
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 119 ページ: 97-106

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2017.12.014.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of a myelinating co-culture system with a motor neuron-like cell line NSC-34 and an adult rat Schwann cell line IFRS1.2018

    • 著者名/発表者名
      1.Takaku S, Yako H, Niimi N, Akamine T, Kawanami D, Utsunomiya K, Sango K.
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00418-018-1649-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A spontaneously immortalized Schwann cell line from aldose reductase-deficient mice as a useful tool for studying polyol pathway and aldehyde metabolism.2018

    • 著者名/発表者名
      2.Niimi N, Yako H, Takaku S, Kato H, Matsumoto T, Nishito Y, Watabe K, Ogasawara S, Mizukami H, Yagihashi S, Chung SK, Sango K.
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2017.12.014

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transplantation of dental pulp stem cells improves long-term diabetic polyneuropathy together with improvement of nerve morphometrical evaluation.2017

    • 著者名/発表者名
      3.Omi M, Hata M, Nakamura N, Miyabe M, Ozawa S, Nukada H, Tsukamoto M, Sango K, Himeno T, Kamiya H, Nakamura J, Takebe J, Matsubara T, Naruse K.
    • 雑誌名

      Stem Cell Research and Therapy

      巻: 8 ページ: 279

    • DOI

      10.1186/s13287-017-0729-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SGLT2 inhibitor as a therapeutic option for diabetic nephropathy.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawanami D, Matoba K, Takeda Y, Nagai Y, Akamine T, Yokota T, Sango K, Utsunomiya K.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Science

      巻: 18 ページ: 1083

    • DOI

      10.3390/ijms18051083

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Immortalized Schwann cells IFRS1 as a new strategic tool for the study of myelination and demyelination.2017

    • 著者名/発表者名
      Niimi N, Takaku S, Yako H, Sango K.
    • 雑誌名

      Medical Research Archives

      巻: 5 ページ: 2

    • DOI

      org/10.18103/mra.v5i2.1028

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impaired axonal regeneration in diabetes. Perspective on the underlying mechanism from in vivo and in vitro experimental studies.2017

    • 著者名/発表者名
      Sango K, Mizukami H, Horie H, Yagihashi S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 8 ページ: 12

    • DOI

      10.3389/fendo.2017.00012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高グルコース・ピルビン酸欠乏環境下では、短時間で培養ニューロンやシュワン細胞の細胞死が誘導される.2017

    • 著者名/発表者名
      八子英司, 加藤文子, 新見直子, 加藤宏一, 三五一憲.
    • 雑誌名

      日本病態生理学会雑誌

      巻: 26 ページ: 48-52

  • [雑誌論文] シュワン細胞株IFRS1を用いた、ミエリン形成及び脱髄機構の解析.2017

    • 著者名/発表者名
      新見直子, 高久静香, 八子英司, 三五一憲.
    • 雑誌名

      Peripheral Nerve

      巻: 28 ページ: 23-30

  • [学会発表] Pyruvate starvation induces rapid neuronal and Schwann cell death under high glucose conditions.2018

    • 著者名/発表者名
      Yako H, Sango K.
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会公募シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Establishment of the co-culture system of motor neuron-like cells NSC-34 and immortalized Schwann cells IFRS1.2018

    • 著者名/発表者名
      Sango K, Takaku S, Yako H, Niimi N.
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
  • [学会発表] 糖尿病に伴う神経変性の機構解明と治療戦略.2018

    • 著者名/発表者名
      三五一憲.
    • 学会等名
      神経変性の新たな展開を考える会
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病性神経障害の病態―神経組織培養法を用いたアプローチ―.2018

    • 著者名/発表者名
      三五一憲.
    • 学会等名
      第73回聖マリアンナ医科大学学内講演会Marianna Research Council
    • 招待講演
  • [学会発表] 高グルコース及び糖化物負荷シュワン細胞によるGalectin-3の機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      新見直子, 八子英司, 塚本雅美, 宇都宮一典, 三五一憲.
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会 (ConBio2017)
  • [学会発表] 株化運動ニューロン―シュワン細胞共培養におけるミエリン形成.2017

    • 著者名/発表者名
      高久静香, 新見直子, 八子英司, 三五一憲.
    • 学会等名
      第90回日本生化学会大会 (ConBio2017)
  • [学会発表] Establishment of a myelinating co-culture system with lined motor neurons and Schwann cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Sango K, Takaku S, Yako H, Niimi N.
    • 学会等名
      第22回グリア研究会
  • [学会発表] 高血糖・糖化物負荷によるGalectin-3の機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      新見直子, 八子英司, 塚本雅美, 宇都宮一典, 三五一憲.
    • 学会等名
      第32回日本糖尿病合併症学会
  • [学会発表] 高グルコース・ピルビン酸欠乏環境下では、短時間でDRGニューロンやシュワン細胞株IMS32の細胞死が誘導される.2017

    • 著者名/発表者名
      八子英司, 加藤文子, 新見直子, 高久静香, 加藤宏一, 三五一憲.
    • 学会等名
      第32回日本糖尿病合併症学会
  • [学会発表] DRGニューロンとシュワン細胞株IMS32において、ピルビン酸欠乏環境では高グルコース負荷により細胞死が誘導される.2017

    • 著者名/発表者名
      八子英司, 加藤文子, 新見直子, 高久静香, 加藤宏一, 三五一憲.
    • 学会等名
      平成29年度糖尿病性神経障害を考える会学術講演会
  • [学会発表] Immortalized Schwann cells IKARS1from aldose reductase-deficient mice as a useful tool to study polyol pathway and aldehyde metabolism.2017

    • 著者名/発表者名
      Sango K, Niimi N, Yako H, Tsukamoto M, Mizukami H, Yagihashi S, Chung SK.
    • 学会等名
      Neurodiab 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 株化運動ニューロン―シュワン細胞共培養系の確立.2017

    • 著者名/発表者名
      三五一憲, 高久静香, 新見直子, 八子英司.
    • 学会等名
      第28回日本末梢神経学会学術集会
  • [学会発表] 高グルコース・ピルビン酸欠乏環境下では、短時間で培養ニューロンやシュワン細胞の細胞死が誘導される.2017

    • 著者名/発表者名
      八子英司, 加藤文子, 新見直子, 加藤宏一, 三五一憲.
    • 学会等名
      第27回日本病態生理学会大会
  • [学会発表] Immortalized adult rat Schwann cells IFRS1 as a valuable tool for the study of myelination and demyelination.2017

    • 著者名/発表者名
      Sango K, Takaku S, Niimi N, Yako H.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] 運動ニューロン株NSC-34とシュワン細胞株IFRS1の共培養による髄鞘形成誘導.2017

    • 著者名/発表者名
      高久静香, 新見直子, 八子英司, 三五一憲.
    • 学会等名
      第3回日本ミエリン研究会
  • [学会発表] 薬剤による脱髄性ニューロパチー.2017

    • 著者名/発表者名
      三五一憲, 新見直子, 高久静香, 八子英司.
    • 学会等名
      第3回日本ミエリン研究会
  • [学会発表] Establishment of the coculture system of immortalized Schwann cells IFRS1 and motor neuron-like cells NSC-34.2017

    • 著者名/発表者名
      Sango K, Takaku S, Niimi N, Yako H.
    • 学会等名
      2017 Peripheral Nerve Society Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] アミオダロンにより誘発される脱髄様病変の解析:酸化ストレスとオートファジーの関与.2017

    • 著者名/発表者名
      三五一憲, 新見直子, 八子英司, 高久静香.
    • 学会等名
      第58回日本神経病理学会総会学術研究会
  • [学会発表] アルドース還元酵素遺伝子欠損マウスから樹立したシュワン細胞株IKARS1の特性解析.2017

    • 著者名/発表者名
      新見直子, 八子英司, 塚本雅美, 加藤浩,松本考史, 水上浩哉, 八木橋操六, 宇都宮一典, 三五一憲.
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] シュワン細胞株IFRS1を用いた, 糖尿病性神経障害におけるgalectin-3の機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      八子英司, 新見直子, 高久静香, 三五一憲.
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 成熟動物ニューロンやシュワン細胞の培養系を用いた末梢神経病態の解析.2017

    • 著者名/発表者名
      三五一憲.
    • 学会等名
      新潟大学神経生化学・分子細胞機能学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューロン・シュワン細胞培養系を用いた末梢神経障害の病態解明.2017

    • 著者名/発表者名
      三五一憲.
    • 学会等名
      愛知学院大学薬学部薬物治療学講座セミナー
    • 招待講演
  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 糖尿病性神経障害プロジェクトホームページ

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/diabetic/

  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 身近な医学研究情報 糖尿病合併症から身を守る

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/medical/medical03/03-1.html

  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 アルドース還元酵素の遺伝子欠損シュワン細胞株を樹立

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/topics/2017/1214.html

  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 八子英司研究員が第27回日本病態生理学会大会学会奨励賞を受賞

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/topics/2017/0820.html

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-22  

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