| 研究課題/領域番号 |
16K09232
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
若山 幸示 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (50349263)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 脳血管性認知症 / ワクチン治療 / 脳白質病変 |
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| 研究実績の概要 |
今年度は脳血管認知症疾患動物モデルである両側総頸動脈結紮（2VO)ラットでのAngiotensin II (Ang II)ペプチドワクチンによる脳白質保護作用と認知機能改善効果を中心に検討を進めた。本研究で使用するAng IIワクチンは接種によりWistarラットで血清中の抗Ang II抗体の産生を誘導し、生理食塩水投与のコントロール群に比較し、有意な抗体価上昇を認めた。2VOラットではシャム手術ラットに比べ、血圧が上昇する傾向を認めたがAng IIワクチン群、コントロール群ともに統計学的有意差は認めなかった。また術後4週目におけるAng IIペプチドワクチン接種ラットとコントロールラットの血圧の比較では有意差を認めなかった。また2VOラットにおける慢性脳低灌流による脳白質組織での病理変化を検討した結果、脳白質病変の特徴的病理変化であるアストロサイト、マイクログリアの増加、活性化、成熟オリゴデンドロサイトの減少、軸索傷害増加の所見がみられた。なお術後2週目の時点で、再髄鞘化障害を反映すると考えられる髄鞘タンパクのミエリンベーシックプロテイン(MBP)の遺伝子発現レベルの低下が認められたが、Ang IIペプチドワクチン接種により、これらの変化は有意に抑制されることが確認された。2VOラットにみられる高次脳機能障害に関しても術後4週目の時点での新規物体認識試験の結果から、Ang IIワクチン治療群で、コントロール群に比較して空間認知機能障害の有意な改善が認められた。またAng IIワクチン治療群ではオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPCs)数がコントロール群に比較して有意に増加しており、Ang IIペプチドワクチンによる脳白質障害改善作用は、修復機転の活性化作用を介している可能性が示唆された。
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| 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
Ang IIペプチドワクチンによる抗Ang II抗体の産生は安定してみられ、疾患動物モデルの2VOモデルでの脳白質障害、認知機能障害が誘導されることは確認された。しかしながら動物モデルにおける治療効果判定の指標として不可欠な、髄鞘タンパク発現量の定量化や、脳白質病変修復機転において重要な役割を有すると考えられるOPCsの同定などの技術的な問題解決に難渋し、条件検討などを繰り返したため、当初は研究進捗に遅れがみられる状況であった。そのため当初計画で予定していたAng IIペプチドワクチンに加えてAng IIDNAワクチンを併せてその有効性を検討するということについては、両者の脳血管認知症治療の作用機序には本質的な差がないと予想されることから、まずは抗体産生効率でより優れたデータが得られるAng IIペプチドワクチン治療研究に限られた研究資源を投入するという判断で進めたため、この方針変更によりデータがより効率的に得られる結果となった。最終的にはAng IIペプチドワクチン接種による脳白質障害の病理像の改善、空間認知機能障害の改善はいずれも統計学的有意差をもって認められたことから、本年度予定していた脳血管認知症ラットモデルでのAng IIワクチンの治療効果を示すことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究は当初、脳白質病変修復の観点からAng II ワクチン治療の有効性を検討するにあたり、慢性脳低灌流におけるアミロイド代謝異常とアミロイドβ（Aβ）の過剰蓄積に焦点をあて、アミロイド代謝異常が直接的に脳白質障害の修復メカニズムを障害するという仮説を設定した。2VOラットにおいて、脳白質におけるアミロイド前駆タンパク(APP)の発現変化について、ウエスタンブロットによる予備検討では、sham治療群、Ang IIワクチン治療群とコントロール群の比較においてコントロール群で増加の傾向はみられたものの有意差は確認できなかった。リアルタイムPCRによる予備検討でも同様に、APPの発現増加がコントロール群で増える傾向はみられたが、Ang IIワクチンによる発現変化で、有意な変化は認めていない。Ang IIワクチン治療による脳白質病変、認知機能障害の軽減作用は明らかである。一方で、予備実験の結果につき再現性などの検証が必要になるが、アミロイド代謝のAng IIワクチンによる変化は、少なくとも検討を行った4週から8週の比較的早期には、その差は比較的少ないという結果から、Ang IIワクチンによる脳血管性認知症改善のメカニズムはAngIIワクチン治療によるアミロイド代謝異常改善以外の可能性も考慮することが望ましいと考えられる。脳白質病変でのOPCsへのワクチン治療の与える影響は、Ang IIワクチン治療における脳白質障害修復過程促進の観点から、作用メカニズム解明において重要な点であると思われ、今後はBRdUアッセイを用いたOPCsの生存性、増殖性に与えるワクチン治療の影響という観点からも検討を進める。また脳血管性認知症との密接な関連も報告され、レニンアンギオテンシン系との関連も報告されるTGF-βを介したAng IIワクチン治療のメカニズムの可能性も視野に検討を進めていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画に沿って各群のサンプルを一通り採取し、免疫染色、ウエスタンブロット、リアルタイムPCRなどによる検討を開始したが、各実験の条件検討などに当初予定した以上の時間を要した期間があり、その間の動物購入費、試薬購入費などの研究費使用額が少なかったことにより次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
条件検討の進展に伴い、実験系が確立し、今後の実験で消費する試薬、動物費用の発注が予定通りに進むとみられ、次年度使用額があてられる予定である。さらに、本年度の研究成果から、当初の計画の一部軌道修正に伴う実験の追加のための支出、具体的には、抗体、リアルタイムPCRのプライマーの追加購入、研究の進展によっては新規に細胞培養の実験系を立ち上げる場合の支出に充てられる。
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