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2017 年度 実施状況報告書

生体内分化誘導によるALS神経再生戦略の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K09773
研究機関東北大学

研究代表者

割田 仁  東北大学, 大学病院, 助教 (30400245)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード神経再生 / 運動ニューロン / アストロサイト / 神経炎症
研究実績の概要

筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)は代表的な成人発症の運動ニューロン疾患であり、脊髄および脳・脳幹の運動ニューロン変性により発症から数年で全身の筋萎縮・筋力低下が進行し、呼吸筋麻痺をきたす致死性の神経変性疾患である。
本研究では、ALSにおける選択的運動ニューロン変性を再現する代表的モデル、家族性ALS関連変異Cu/Zn superoxide dismutase遺伝子(SOD1)導入ラット(以下、ALSラット)を用いた生体内神経再生誘導を計画した。ヒトALS剖検組織でも確認されているように、進行性の運動ニューロン変性・脱落を示すALSラット脊髄前角においても、グリア細胞の増生が認められる。しかし、慢性進行性かつ過度のグリア細胞活性化は発症後の神経変性促進因子のひとつでもあることが複数の報告から示唆されており、細胞外微小環境における神経炎症の持続は非細胞自律的な機序で運動ニューロン変性を促進することが実験的に知られている。
今回、成体中枢神経系の細胞外微小環境においてアストロサイトの分化増殖を促進する主要な可溶性因子、骨形成蛋白質(bone morphogenetic protein, BMP)に注目し、ALSラット脊髄における発現変動と本病態における意義の解明を試みた。
発症後のALSラット脊髄前角ではBMP4の発現が活性化アストロサイトそのもので増加する一方、その内在性拮抗因子であるnogginの発現はニューロンの変性脱落と平行して減少していた。BMPファミリーのうちBMP2およびBMP4は神経幹細胞からのアストロサイト分化を促進する一方、ニューロンおよびオリゴデンドロサイト分化を抑制することが知られている。このBMPシグナリングを発症後から抑制し、運動ニューロン変性に伴う成体脊髄アストロサイトの分化増殖に介入する研究を開始した。

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

研究計画に則って本研究を実施し、ALSモデルラット成体脊髄アストロサイトの分化増殖促進因子の発現変動を明らかにした上で介入研究を開始できた。

今後の研究の推進方策

介入研究を完遂してALSモデルラット成体脊髄アストロサイトの分化増殖促進因子の発現と運動ニューロンの細胞外微小環境における神経炎症の意義を明らかにする。その上で生体内神経再生誘導戦略へと発展させる継続研究を実施する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
既存試薬で研究実施可能であったため。
(使用計画)
次年度物品費(試薬購入)に使用し、研究を継続実施する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件) 備考 (4件)

  • [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症モデル脊髄のアストロサイトにおける骨形成蛋白質の過剰発現2018

    • 著者名/発表者名
      四條 友望,割田 仁,鈴木直輝,池田謙輔,小野洋也,秋山徹也,光澤志緒,西山亜由美,井泉瑠美子,青木正志
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] Bone morphogenetic protein 4 is up-regulated in a rat model of amyotrophic lateral sclerosis2017

    • 著者名/発表者名
      Shijo T, Warita H, Suzuki N, Ikeda K, Akiyama T, Ono H, Mitsuzawa S, Nishiyama A, Izumi R, Aoki M
    • 学会等名
      XXIII World Congress of Neurology, Kyoto, Japan (INTERNATIONAL CONFERENCE CENTER KYOTO)
    • 国際学会
  • [学会発表] Targeted next-generation sequencing in Japanese familial amyotrophic lateral sclerosis reveals differences in the genetic variations across populations2017

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama A, Niihori T, Warita H, Izumi R, Akiyama T, Kato M, Suzuki N, Aoki Y, Aoki M
    • 学会等名
      XXIII World Congress of Neurology, Kyoto, Japan (INTERNATIONAL CONFERENCE CENTER KYOTO)
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel binding partner of dysferlin is required for plasma-membrane repair2017

    • 著者名/発表者名
      Ono H, Suzuki N, Kanno S, Izumi R, Takahashi T, Kitajima Y, Osana S, Akiyama T, Ikeda K, Shijo T, Mitsuzawa S, Warita H, Nagatomi R, Araki N, Yasui A Miyake K, Aoki M
    • 学会等名
      22th International Annual Congress of the World Muscle Society, Saint Malo, France (Palais du Grand LArge)
    • 国際学会
  • [備考] 東北大学医学部神経内科

    • URL

      http://www.neurol.med.tohoku.ac.jp/index.html

  • [備考] 東北大学研究者紹介

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/37acc23a2ceeffbecab9d8569a61a9f2.html

  • [備考] ResearchGate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Hitoshi_Warita

  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/warita_2012/

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公開日: 2019-12-27  

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