神経保護・再生におけるDock3の機能解析

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08635
• 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: 行方 和彦 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, 副参事研究員 (70392355)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 神経変性 / 神経保護・軸索再生 / Dock family

研究実績の概要

研究代表者は神経細胞機能と細胞骨格制御との関係に注目し、アクチン細胞骨格を制御するグアニンヌクレオチド交換因子（GEF）の研究を行ってきた。本研究ではこれまで重点的に機能解明を進めてきたGEF であるDock3 の詳細な活性制御機構を明らかにし、神経再生および神経変性疾患に与える影響を主にin vivo で解明することを目的とする。変性組織における軸索再生は、AD や緑内障を含む神経変性疾患全般における重要な課題と考えられるため、大部分が軸索で構築される視神経組織を対象にして軸索再生研究を行った。Dock3は、軸索再生能を有すること、およびBDNF-TrkBシグナルによる制御を受けていることを明らかにしてきたことから、TrkBシグナルの増強による視神経再生の促進を試みた。TrkB分子の細胞内ドメインにのみを細胞膜に局在する変異型TrkBを作製し、Cos7細胞へtransfectionしたところ、TrkB下流の分子であるERKやAKTの顕著な活性化を見出した。さらに、このTrkB分子は自己リン酸化を受けて活性化していることが認められた。そこで、このTrkB分子をAAVに組み込み、マウス眼球へ硝子体注射により投与し、視神経挫滅をおこなったところ、網膜神経節細胞の細胞死が抑制されることを確認した。さらには、挫滅により切断された神経軸索の再生が顕著に生じていることを見出している。一部の再生繊維は脳まで達しており、OptoMotryを用いた視運動反応、概日リズム、対光反応による縮瞳率、視覚遮断などの行動解析から、僅かながら視機能の回復を認めている。

研究成果

• [雑誌論文] Differential effects of N-acetylcysteine on retinal degeneration in two mouse models of normal tension glaucoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Sano Hiroki、Namekata Kazuhiko、Kimura Atsuko、Shitara Hiroshi、Guo Xiaoli、Harada Chikako、 Mitamura Yoshinori、Harada Takayuki
  • 雑誌名: Cell Death & Disease 巻: 10 ページ: 75
  • DOI: 10.1038/s41419-019-1365-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recent advances in genetically modified animal models of glaucoma and their roles in drug repositioning. (2019)
  • 著者名/発表者名: Harada Chikako, Kimura Atsuko, Guo Xiaoli, Namekata Kazuhiko, Harada Takayuki.
  • 雑誌名: British Journal of Ophthalmology 巻: 103 ページ: 161-166
  • DOI: 10.1136/bjophthalmol-2018-312724
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Variants in DOCK3 cause developmental delay and hypotonia (2019)
  • 著者名/発表者名: Wiltrout Kimberly、Ferrer Alejandro、van de Laar Ingrid、Namekata Kazuhiko、Harada Takayuki、 Klee Eric W.、Zimmerman Michael T.、Cousin Margot A.、Kempainen Jennifer L.、Babovic- Vuksanovic Dusica、van Slegtenhorst Marjon A.、Aarts-Tesselaar Coranne D.、Schnur Rhonda E.、 Andrews Marisa、Shinawi Marwan
  • 雑誌名: European Journal of Human Genetics 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/s41431-019-0397-2.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Role of neuritin in retinal ganglion cell death in adult mice following optic nerve injury. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Azuchi, Kazuhiko Namekata, Tadayuki Shimada, Xiaoli Guo, Atsuko Kimura, Chikako Harada, Atsuko Saito, Kanato Yamagata, Takayuki Harada
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: 10132
  • DOI: 10.1038/s41598-018-28425-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Spontaneous normal tension glaucoma in aged marmosets. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Harada, Takahiko Noro, Kazuhiko Namekata, Atsuko Kimura, Nanako Hashimoto, Keiko Moriya-Ito, Xiaoli Guo, Chikako Harada, Tadashi Nakano, Takashi Inoue, Erika Sasaki.
  • 学会等名: 8th World Glaucoma Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Topical ripasudil prevents retinal ganglion cell death in a mouse model of normal tension glaucoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Harada, Kei Akaiwa, Kazuhiko Namekata, Yuriko Azuchi, Xiaoli Guo, Atsuko Kimura, Chikako Harada, Yoshinori Mitamura.
  • 学会等名: 13th European Glaucoma Society Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Loss of neuritin accelerates RGC loss and retinal degeneration in adult mice following optic nerve injury. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Azuchi, Kazuhiko Namekata, Tadayuki Shimada, Xiaoli Guo, Atsuko Kimura, Chikako Harada, Atsuko Nishigaki, Kanato Yamagata, Takayuki Harada.
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] Can valproic acid treat neurodegenerative diseases? (2018)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Kimura, Kazuhiko Namekata, Xiaoli Guo, Yuriko Azuchi, Chikako Harada, Takayuki Harada.
  • 学会等名: International Conference on Neurovascular and Neurodegenerative Diseases
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DOCK8 regulates microglial activity in neuroinflammation (2018)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Namekata, Xiaoli Guo, Atsuko Kimura, Nobutaka Arai, Chikako Harada, Takayuki Harada,
  • 学会等名: 19th International Congress of Neuropathology
  • 国際学会
• [学会発表] Dock10 deficiency reduces neuroinflammation in optic neuritis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Xiaoli Guo, Kazuhiko Namekata, Yuriko Azuchi, Atsuko Kimura, Takahiko Noro, Chikako Harada, Takayuki Harada.
  • 学会等名: ARVO Annual Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 正常眼圧緑内障モデルマウスを用いたEdaravoneによる網膜神経節細胞保護効果の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 赤岩慶、行方和彦、安土ゆり子、郭 暁麗、木村敦子、原田知加子、三田村佳典、原田高幸.
  • 学会等名: 第１２２回 日本眼科学会総会
• [備考] プロジェクト研究等 医学研で行われている研究活動
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/project/detail/retina.html
• [備考] 網膜・視神経変性疾患の病態解明と治療法
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/retina/index.html