Aβ凝集体の個体間伝播とその防御に関する研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04194
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 山田 正仁 金沢大学, 医学系, 教授 (80191336)
• 研究分担者: 濱口 毅 金沢大学, 附属病院, 講師 (70452109) ; 坂井 健二 金沢大学, 附属病院, 助教 (00572306) ; 池田 篤平 金沢大学, 医学系, 協力研究員 (30755773) ; 中山 隆宏 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 准教授 (00532821)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: アルツハイマー病 / アミロイドβ蛋白 / 凝集 / 伝播 / 防御

研究実績の概要

１．Aβ seedsの準備
（１）In vitro Aβ凝集系による各種Aβ凝集体作成：In vitroのAβ凝集系を用いて、Aβ凝集体を作成した。（２）ADモデル動物脳由来Aβ seedsの準備：脳Aβアミロイドーシスモデル[アルツハイマー病（AD）モデル]動物としてR1.40 APP transgenicマウスを繁殖させ、ホモ接合体マウスかの十分Aβが沈着している時期の脳を得て処理した。それらの脳ホモジネート/不溶性Aβ分画を準備した。（３）ヒト脳由来Aβ seedsの準備：ADや脳アミロイドアンギオパチー（CAA）などの高齢者300剖検例のAβ病理を評価し、Aβ沈着パターン別に群をつくり、それらの脳ホモジネート/不溶性Aβ分画等を準備した。
２．各種Aβ seedsに対する処理
Aβ凝集体に対して、手術器具の滅菌に用いるオートクレーブ処理を施す方法を確立した。In vitroで形成させたAβ凝集体（液中および乾燥物）に対してオートクレーブを施し、以下の実験に供した。
３．In vitro Aβ 凝集系における各種Aβ seeds（処理前・処理後）のseeding effects
上記のAβ seeds及びオートクレーブ処理後のseedsの、in vitro Aβ凝集系におけるseeding effectsをチオフラビンT（ThT）法による継時的モニタリング、電子顕微鏡等で評価した。in vitro合成Aβ凝集体seedsのseeding効果の、オートクレーブ処理による抑制を観察した。今後、処理法の至適条件を検討する。さらに、世界最速の高速原子間力顕微鏡 (HS-AFM)により、seeds処理が引き起こすAβ凝集形態・動態の変化を詳細に観察するための条件を確立した。

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

平成29年度Aβ凝集系の実験において、オートクレーブ処理後の野生型Aβ凝集体seedsのseeding effectsをThT法による継時的モニタリングで評価したが、その結果が安定せず、オートクレーブ処理後、再溶解する際のAβ凝集体の回収が不十分であることが原因と考えられ、乾燥後のAβ凝集体の回収法を改良した。そのため、研究計画は当初より多少遅れたが、その他の実験行程では大きな問題はなく、概ね順調に研究は進捗し、HS-AFMによる観察研究やマウスへのAβ凝集体投与実験が可能な状況に至った。

今後の研究の推進方策

平成30年度は下記の計画を推進する。
１.各種Aβ seedsの準備 [池田、中山、浜口、山田ほか]：in vitro凝集系による各種Aβ凝集体、ADモデル動物及びヒト脳から抽出した不溶性Aβ分画をAβ seedsとして用意する。
２.各種Aβ seedsに対する処理 [浜口、池田、山田ほか]：昨年度in vitroでseeding防御効果を認めたオートクレーブ法等を用い上記Aβ seedsを処理する。その至適条件を検討する。
３. In vitro Aβ 凝集系における各種Aβ seedsの処理前後の比較 [池田、中山、山田ほか]：HS-AFM等でseeding effectsの処理前後の凝集形態・動態の変化を詳細に観察する。
４. ADモデル動物における各種Aβ seedsのseeding effectsの処理前後の変化 [浜口、坂井、山田ほか]：処理前後の各種Aβ seedsをR1.40マウスに接種する。

研究成果

• [国際共同研究] チュービンゲン大学(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: チュービンゲン大学
• [雑誌論文] アルツハイマー病やパーキンソン病もプリオン病か (2017)
  • 著者名/発表者名: 濵口 毅、山田正仁
  • 雑誌名: Pharma Medica 巻: 35 ページ: 59～66
• [雑誌論文] 医原性Creutzfeldt-Jakob病におけるプリオン及びプリオン様タンパク質の伝播 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田正仁
  • 雑誌名: Neuroinfection 巻: 22 ページ: 1～5
• [学会発表] Transmission of amyloid β protein (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamaguchi T, Yamada M
  • 学会等名: Asian Pacific Prion Symposium (APPS2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Iatrogenic Creutzfeldt-Jakob disease related to dura mater grafts (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Hamaguchi T, Sakai K, Noguchi-Shinohara M, Nozaki I, Taniguchi Y, Kobayashi A, Takeuchi A, Kitamoto T, Nakamura Y, Sanjo N, Tsukamoto T, Takao M, Murayama S, Iwasaki Y, Yoshida M, Shimizu H, Kakita A, Takahashi H, Suzuki H, Naiki H, Mizusawa H
  • 学会等名: PRION2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Possible transmission of cerebral β-amyloidosis via cadaveric dura mater graft (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamaguchi T, Yamada M
  • 学会等名: 第36回日本認知症学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Possible human-to-human transmission of cerebral β-amyloidosis via cadaveric dura mater grafting (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Hamaguchi T, Taniguchi Y, Sakai K, Kitamoto T, Takao M, Murayama S, Iwasaki Y, Yoshida M, Shimizu H, Kakita A, Takahashi H, Suzuki H, Naiki H, Sanjo N, Mizusawa H
  • 学会等名: Alzheimer's Association International Conference (AAIC) 2017
  • 国際学会
• [備考] 金沢大学大学院医薬保健学総合研究科神経内科 医学専攻 脳老化・神経病態学（神経内科学）ホームページ
  • URL: http://neurology.w3.kanazawa-u.ac.jp