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2016 年度 実施状況報告書

アルツハイマー病の細胞治療法の開発に向けた多種幹細胞由来Aβ貪食細胞の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K08286
研究機関京都薬科大学

研究代表者

高田 和幸  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (10434664)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードアルツハイマー病 / アミロイドβ / クリアランス / DJ-1 / 神経保護 / シナプス / ミクログリア / iPS
研究実績の概要

アルツハイマー病(AD)は加齢とともに発症頻度が著しく高まる進行性の認知機能障害である。
AD脳において認められる老人斑は、アミロイドβタンパク質(Aβ)が細胞外で蓄積して形成されるが、この脳内Aβ蓄積は神経原線維変化の形成や神経細胞死につながり、AD病態形成における原因または誘導因子として捉えられている。すなわち、脳内Aβ蓄積の早期発見ならびに早期除去がADの有効な根本的治療になり得ることが期待されている。しかし、現在のADに対する薬物治療においては、Aβ蓄積に直接有効な薬物はなく、認知機能低下が顕著になったAD患者にのみ、対症療法薬として臨床で使用されている。このことから脳内Aβをより早い適切な時期に減少させ、さらには神経細胞をできるだけ早い時期から保護することが、ADの根本的治療につながると期待されている。研究代表者はこれまでに、多機能タンパク質であり、パーキンソン病の原因遺伝子として同定されたDJ-1が、神経保護に機能していることや、脳の免疫担当細胞であるミクログリアがAβを貪食し、脳内Aβ除去に働くことを先駆的に見出している。
該当年度の成果として、ADモデルマウスを用いた解析において、DJ-1が脳内Aβの蓄積の抑制に有効であることを見出した。DJ-1はさらに、シナプトファイジン、αシヌクレイン、ドレブリンといったシナプスタンパク質の発現制御にも関わり、ADモデルマウスを用いた行動薬理学的解析により、認知機能障害に対しても有効であることが示唆された。
もう一つの成果として、Aβの貪食に働くことが期待されているミクログリアの発生に関わる総説をまとめ、iPS細胞からミクログリアに誘導する方法論について具体的結果を用いて提案した。以上の実績から、脳内Aβ蓄積に対するより有効な方法を考案して、本研究をさらに臨床応用に近づけていく。

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

骨髄細胞から採取し分化誘導した細胞については、細胞のキャラクタライゼーションから貪食機能まで評価できた、さらにin vivoマウス脳への直接的な投与による脳内動態については、脳組織の染色だけでなく理数モデルを用いたシュミレーションも行い、移植細胞がアミロイドβへの指向性をもった移動を確認できた。末梢血由来の細胞など、他の細胞でも解析を進める必要がある。

今後の研究の推進方策

今後は脳内のアミロイドβの減少に対して実際に移植細胞が機能しているのか、また、末梢からの投与でも脳内に移行できるのかなど工夫を重ねて研究を進めていく。さらに、末梢血から採取できる造血幹細胞やiPS細胞由来のミクログリア様細胞でも同様の実験をおこない、アルツハイマー病における新規細胞治療法の開発おいて、最も有利な細胞を選定する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of a DJ-1-Binding Compound on Spatial Learning and Memory Impairment in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Kitamura, Masatoshi Inden, Yasuto Kimoto, Kazuyuki Takata, Daijiro Yanagisawa, Masanori Hijioka, Eishi Ashihara, Ikuo Tooyama, Shun Shimohama, and Hiroyoshi Ariga
    • 雑誌名

      J. Alzheimers Dis.

      巻: 484 ページ: 262-268

    • DOI

      10.3233/JAD-160574

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Targeting innate immunity for neurodegenerative disorders of the central nervous system2016

    • 著者名/発表者名
      Katrin I. Andreasson et al.
    • 雑誌名

      J. Neurochem.

      巻: 138 ページ: 653-693

    • DOI

      10.1111/jnc.13667

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 髄由来アミロイドβ貪食細胞の機能解析およびアルツハイマー病モデルマウスへの脳内移植2017

    • 著者名/発表者名
      河西翔平、高田和幸、射手園将真、長山紘子、黒田絵莉子、戸田侑紀、芦原英司
    • 学会等名
      日本薬学会 第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] マウス末梢血由来造血幹細胞からミクログリア様細胞への分化誘導とその機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      黒田絵莉子、高田和幸、河西翔平、戸田侑紀、芦原英司
    • 学会等名
      日本薬学会 第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] iPS細胞を用いたアルツハイマー病細胞治療の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      高田和幸
    • 学会等名
      第21回大文字クラブ
    • 発表場所
      ベーコンラボ京都駅3階
    • 年月日
      2017-02-25 – 2017-02-25
    • 招待講演
  • [備考] 京都薬科大学病態生理学分野ホームページ

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/seiri/seiri-j.html

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公開日: 2018-01-16  

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