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2020 年度 実績報告書

脳内石灰化の分子機構の解明と新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04198
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

保住 功  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (20242430)

研究分担者 林 祐一  岐阜大学, 医学部附属病院, 講師 (00392366)
栗田 尚佳  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (00746315)
大沢 匡毅  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10344029)
田中 真生  国際医療福祉大学, 医学部, 講師 (30774252)
位田 雅俊  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (70512424)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード特発性基底核石灰化症 / 無機リン酸 (Pi) / リン酸トランスポーター / 特発性基底核石灰化症(IBGC) / 原発性家族性脳石灰化症(PFBC)
研究実績の概要

脳内に石灰化をきたす要因には、代謝性、感染性、中毒、外傷などある。特発性基底核石灰化症(IBGC)は原因不明の脳内石灰化をきたす疾患であったが、2012年、リン酸トランスポーターであるPiT-2をcodeする遺伝子SLC20A2に変異が見つかってから、脳内石灰化の機構に関する分子レベルでの解明が大きく開かれた。我々はこれまで行ってきたIBGCの病態を解明する研究を土台にして、本研究ではさらに広く脳内に石灰化をきたす機構を解明し、治療薬に結びつけることを目標とした。慢性腎臓病(CKD)では血液中のリンPiが高値となり、生命予後と相関する。一方、IBGCでは髄液中のPiは高値となり、両者において血管平滑筋細胞は高Pi状態にさらされ、活性酸素種(ROS)が産生される。我々はマウス血管平滑筋細胞P53LMACO1細胞を高Pi条件下で培養、石灰化、その機序、新規レドックスモジュレーターのある低分子化合物12AC3Oの効果を検索した。その結果、高PiはAktシグナル伝達系を介して石灰化を促進させるが、12AC3Oはsuperoxide anion, hydroxyradicalを捕捉して酸化ストレスを軽減し、石灰化を抑制することを見出した。一方で、ROSはオートファジーを誘導する作用も知られており、今後の治療としてそのバランスも重要と考えられる。以上、本年度、最終年として、脳内石灰化における共通の機序を解明し、有力な治療薬候補を見出した。さらに、IBGCでは血小板成長由来因子(PDGF)のsubunit Bとレセプターβの遺伝子変異が見出されている。PDGF-BBはPiT-1の活性化する作用もあり、またPDGFも脳内石灰化における治療戦略として極めて重要な分子と考えられるが、レセプターβのリン酸化に対する光遺伝学的なシステムの開発も行った。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 特発性基底核石灰化症2021

    • 著者名/発表者名
      林 祐一, 下畑享良, 保住 功
    • 雑誌名

      新薬と臨床

      巻: 70 ページ: 64-69

  • [雑誌論文] The Novel gem-Dihydroperoxide 12AC3O Suppresses High Phosphate-Induced Calcification via Antioxidant Effects in p53LMAco1 Smooth Muscle Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takase Naoko、Inden Masatoshi、Hirai Shunsuke、Yamada Yumeka、Kurita Hisaka、Takeda Mitsumi、Yamaguchi Eiji、Itoh Akichika、Hozumi Isao
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 4628~4628

    • DOI

      10.3390/ijms21134628

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特発性基底核石灰化症の病態解明と治療薬の開発.2020

    • 著者名/発表者名
      保住 功, 栗田尚佳, 位田雅俊, 山田 恵, 林 祐一, 下畑享良, 犬塚 貴
    • 雑誌名

      神経治療学

      巻: 37(3) ページ: 393-397

    • オープンアクセス
  • [学会発表] オプトジェネティクスを用いたPDGFRβ活性化システムの構築2021

    • 著者名/発表者名
      木村優那,位田雅俊,栗田尚佳,保住 功
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
  • [学会発表] Functional studies and therapeutic strategies for SLC20A2-associated primary brain calcification2020

    • 著者名/発表者名
      Hozumi I, Kurita H, Inden M, Yamada M, Hayashi Y, Shimohata T, Inuzuka T
    • 学会等名
      2020 American Academy of Neurology Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経難病と微量元素2020

    • 著者名/発表者名
      保住 功,栗田尚佳,位田雅俊
    • 学会等名
      第61回日本神経学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Brain calcification in Japan and iPSCs related study2020

    • 著者名/発表者名
      I. Hozumi
    • 学会等名
      International Symposium on Primary Familial Brain Calcification and related Movement Disorders
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 血管平滑筋細胞における高リン酸誘導性石灰化に対する低分子化合物12AC3Oの影響2020

    • 著者名/発表者名
      山田夢華,高瀬奈央子,平井俊輔,武田充未,栗田尚佳,位田雅俊,山口英士,伊藤彰近,保住 功
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2020
  • [図書] 生命金属ダイナミクス: 生体内における金属の挙動と制御2021

    • 著者名/発表者名
      保住 功, 位田雅俊, 栗田尚佳
    • 総ページ数
      511
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス出版
  • [図書] 脳神経内科診断ハンドブック2021

    • 著者名/発表者名
      保住 功
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      中外医学社
  • [学会・シンポジウム開催] 「脳内石灰化と生命金属に関する国際シンポジウム(コロナウイルス感染の影響で中止)2020

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公開日: 2021-12-27  

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