| 研究課題/領域番号 |
17K07095
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
加藤 信介 鳥取大学, 医学部, 准教授 (60194817)
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| 研究分担者 |
北尾 慎一郎 鳥取大学, 医学部, 助教 (60724804)
加藤 雅子 鳥取大学, 医学部, 准教授 (80221183)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | アルツハイマー病新規治療薬 / 非プリン型キサンチン酸化還元酵素阻害剤 / プリン型キサンチン酸化還元酵素阻害剤 |
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| 研究実績の概要 |
I．アルツハイマー病モデルマウスの病理組織学的評価システムの確立：ヒトアミロイド変異遺伝子とヒトタウ蛋白変異遺伝子を導入したTg(APPSWE)2576KhaTg(Prnp-MAPT*P301L)JNPL3Hlmc(Tau-APP)マウスにおいて、ヒトアルツハイマー病と同一の老人斑と神経原線維変化と同一の構造物の出現を確認した。免疫組織学的染色として、老人斑の同定にはヒトAβ40 及びAβ42 に対する抗体を使用した、神経原線維の同定するためにヒトリン酸化タウ蛋白を特異的に認識する抗体（AT8）を使用した。
II. 認知症モデルマウスにおける画期的簡易認知障害評価システムの確立：
「マウスの認知症を定義する」という命題を解決した。自然界には認知症マウスは存在していないために認知症マウスの臨床症状の定義がないからである。マウスの自発的日常行動動作要素の中からActivity（活動性）のみを抽出し解析した。通常ケージの上面からみて、左上方に本能刺激物質としての餌・水箱を設置した（餌ゾーン）。餌ゾーンとは反対の位置にマウス用玩具を設置することによりケージの壁との間に空間を作成した（巣穴ゾーン）。マウスの自発的日常行動動作を撮影し、Activity（活動性）のみを抽出し10分間解析した。当該解析には今回新規開発した解析ソフトを使用した。
III. 薬剤投与の確立：
1)アルツハイマー病の新規治療薬として非プリン型(np)キサンチン酸化還元酵素阻害剤（XORI)であるTEI-6720。2)対照薬剤としてプリン型(p)XORIであるアロプリノール。3)プラセボとして溶剤であるメチルセルロース(MC)。投与量に関しては、npXORI及びpXORIともヒト通常投与量の半分量に相当する量：マウス換算量1.3μg/cm2/dayとした。
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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
現在までの進捗状況
I.生後2年齢のTau-APPマウスの海馬・大脳皮質においては、ヒト老人斑と同一のものの出現を認めた。また、同年齢のTau-APPマウスの扁桃核・視床下部において、ヒト神経原線維の同一の神経原線維を同定できた。即ち、生後2年齢のTau-APPマウスは病理組織学的にはヒトアルツハイマー病と病理組織学的には同一と確認できた。
II.餌ゾーン（本能刺激ゾーン）と巣穴ゾーンを設定。各ゾーンでのActivityの割合（Activity%）の統計解析を行った。MC投与Tau-APPマウス群では、餌ゾーンでのActivity（活動性）が有意に高く、安心を与えると想定させる巣穴ゾーンでのActivity（活動性）が正常同腹子マウス群では有意に高かった。MC投与Tau-APPマウス群での餌ゾーンでの有意に高い活動性は、自然界においてマウスが白昼堂々と開けた土地で餌に注力していることを意味しており、摂食異常、警戒心の低下を認めた。また、巣穴ゾーンにおいては著しく有意にActivityが低く、当該部位が狭く安全・安心な場所（自然界における巣穴相当ゾーン）であるとの認識能力が低下（認知障害）と見当識障害を認めた。pXORI(アロプリノール)投与Tau-APPマウス群はMC投与Tau-APPマウス群と同一であった。MC・npXORI・pXORI投与同腹子マウス群においては正常マウス群と同一であった。認知症マウスであることの定義は、 飼育ケージでの「本能刺激ゾーン＝餌・水設置 ゾーン」に高いActivity (活動性） を示すことが「アルツハイマー病パターン」ことであることが判明し、認知症マウスでないという定義は、 飼育ケージでの「巣穴相当ゾーン」に高いActivity を示すことが正常パターンであることが明らかとなった。
III. 薬剤投与は確立した。
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| 今後の研究の推進方策 |
1）TEI-6720とは構造式の異なるnpXORIであるNC2500をアルツハイマー病モデルマウスであるTau-APPマウスに経口投与実験を予定する。NC2500がTEI-6720と同様に、中核的病理像である老人斑(SP)及び神経原線維(NFT) の出現抑制を明らかにする。
2)我々が独自に開発した画期的簡易認知障害評価システムとその根拠である病理組織学とを解析することにより、当該行動解析結果が病理組織像と一対一に対応していることを確認する。
3)npXORI (TEI-6720, NC2500）、pXOORI(アロプリノール)、MC（プラセボ）の4 群における病理組織学的解析結果を明確にし、同時に当該病理結果に基づく行動解析結果との相関性を解析する。当該解析の実施はnpXORIによる認知症：アルツハイマー病の病理学的及び臨床学的の両者の改善の証明に他ならない。
4)npXORIとpXORIは共にXOR が産生する活性酸素生成の阻害効果は存在する。プリンサルベージ回路の基質とならないnpXORIはヒポキサンチンがプリンサルベージ回路を介してIMP となり結果として細胞内にATP を供給するという「プリン代謝的細胞内ATP供給効果」を有すが、pXORIにはATP供給効果はないことを証明する。
5) プリン代謝的細胞内ATP供給効果に基づき、npXORIはTau-APPマウスの脳内のSP・NFT の出現総数を抑制することを証明する。pXORIはプラセボと同じ効果しか得られないことも合わせ確認する。
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