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2017 年度 実施状況報告書

筋萎縮性側索硬化症におけるアストロサイト毒性転換機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14963
研究機関名古屋大学

研究代表者

小峯 起  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (00456211)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード筋萎縮性側索硬化症 / 自然免疫 / グリア細胞 / 末梢免疫
研究実績の概要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)モデルマウスの研究から、運動神経の異常のみならずその周囲で活性化したグリア細胞の異常も病態進行に関与することが明らかにされているが、解析ツールやマーカーの少なさからアストロサイトの毒性転換機構や発現する病態関与分子についてはほとんど明らかにされていない。そこで本研究は、アストロサイトの毒性転換や蓄積が示唆される自然免疫TRIF経路欠損ALSモデルマウスやアストロサイトの毒性転換が示唆される末梢免疫反応を変容させたALSモデルマウスの脊髄から単離したアストロサイトを用い、その毒性転換及び細胞死や病態に関与する発現分子の同定を目指し、研究を進めている。今年度は、計画していた運動神経細胞とアストロサイトの共培養実験が安定しなかったため、次世代シーケンサーによる遺伝子発現解析を優先して行った。ALSモデルマウス、TRIF欠損ALSモデルマウス、末梢免疫反応を変容させたALSモデルマウスのそれぞれの脊髄から磁気細胞分離法によってアストロサイトを単離し、RNA抽出後、ライブラリ作成、次世代シーケンサーにかけるところまで終了した。次年度は、アストロサイトの毒性転換に関与する分子の同定を目指し、得られたデータについて、比較解析を行い、アストロサイトの毒性転換に関与する分子の同定を行う。同定された遺伝子について、組織解析による検証を行う。また、培養実験等を用い、その遺伝子を阻害や賦活する薬剤の添加及びその遺伝子の強発現やノックダウン等によりアストロサイトの毒性に変化が見られるか評価する。

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

今年度は、計画していた運動神経細胞とアストロサイトの共培養実験が安定しなかったため、次世代シーケンサーによる遺伝子発現解析を優先して行ったが、ALSモデルマウス、TRIF欠損ALSモデルマウス、末梢免疫反応を変容させたALSモデルマウスのそれぞれの脊髄から磁気細胞分離法によってアストロサイトを単離し、RNA抽出後、ライブラリ作成、次世代シーケンサーにかけるところまで終了できた。以上のことからおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

ALSモデルマウス、TRIF欠損ALSモデルマウス、末梢免疫反応を変容させたALSモデルマウスのそれぞれの脊髄から単離したアストロサイトの次世代シーケンス解析から得られたデータの比較解析を行い、アストロサイトの毒性転換に関与する分子の同定を行う。同定された遺伝子について、組織解析による検証を行う。また、培養実験等を用い、その遺伝子を阻害や賦活する薬剤の添加及びその遺伝子の強発現やノックダウン等によりアストロサイトの毒性に変化が見られるか評価する。

次年度使用額が生じた理由

今年度は、計画に含まれていた運動神経細胞とアストロサイトの共培養実験が安定しなかったことから、計画の優先順位を変更したため、次年度使用額が生じた。次年度は、アストロサイトの毒性転換に関与する分子を同定するため、遺伝子発現解析用ソフトウェア、細胞培養用培地類、遺伝子発現解析用酵素類、組織解析およびタンパク質発現解析用抗体等を購入予定である。その他、本研究課題の遂行に必要な消耗品(分子生物学的実験用試薬等)についても購入予定である。また、国内外の学会に参加し、積極的に研究発表したいと考えている。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Innate immune adaptor TRIF deficiency accelerates disease progression of ALS mice with accumulation of aberrantly activated astrocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Komine Okiru、Yamashita Hirofumi、Fujimori-Tonou Noriko、Koike Masato、Jin Shijie、Moriwaki Yasuhiro、Endo Fumito、Watanabe Seiji、Uematsu Satoshi、Akira Shizuo、Uchiyama Yasuo、Takahashi Ryosuke、Misawa Hidemi、Yamanaka Koji
    • 雑誌名

      Cell Death & Differentiation

      巻: 25 ページ: 2130~2146

    • DOI

      10.1038/s41418-018-0098-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intracerebroventricular administration of Cystatin C ameliorates disease in SOD1-linked amyotrophic lateral sclerosis mice2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Seiji、Komine Okiru、Endo Fumito、Wakasugi Keisuke、Yamanaka Koji
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 145 ページ: 80~89

    • DOI

      doi: 10.1111/jnc.14285

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The multi-dimensional roles of astrocytes in ALS2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Koji、Komine Okiru
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 126 ページ: 31~38

    • DOI

      doi:10.1016/j.neures.2017.09.011

    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of roles of glial cell subtypes in hypothalamic inflammation induced by a high fat diet.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama M, Banno R, Taki T, Mizoguchi A, Tsunekawa T, Takagi H, Ito Y, Komine O, Yamanaka K, Arima H.
    • 学会等名
      北米肥満学会(Obesityweek 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Innate immune adaptor TRIF slows disease progression of ALS mice by eliminating aberrantly activated astrocytes.2017

    • 著者名/発表者名
      Komine O, Yamashita H. Fujimori-Tonou N, Uematsu S, Akira S, Yamanaka K.
    • 学会等名
      28th International symposium on ALS/MND
    • 国際学会
  • [学会発表] ALSモデルマウスのミクログリア機能における末梢免疫の役割2017

    • 著者名/発表者名
      小峯  起,大沼周平,池田早織,山中宏二
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] 小胞体・ミトコンドリア膜間領域は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の新規治療標的である2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊征爾,小峯 起,遠藤史人,山中宏二
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Magnetic-activated cell sorting法を用いた視床下部アストロサイトの単離と機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      杉山摩利子,坂野僚一,滝 啓吾,溝口 暁,恒川 卓,高木博史,伊藤禎浩,小峯 起,山中宏二,有馬 寛
    • 学会等名
      第38回日本肥満学会
  • [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症におけるシスタチンCの神経保護効果2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊征爾,小峯 起,遠藤史人,山中宏二
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] グリオシドGD3によるグリオーマの腫瘍微小環境の制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      張 璞,大川裕樹,加藤 彰,小峯 起,百田洋之,Robiul Bhuiyan,大海雄介,古川圭子,若林俊彦,岡島徹也,山中宏二,古川鋼一
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [備考] 環境医学研究所ホームページ

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp

  • [備考] 環境医学研究所病態神経科学分野ホームページ

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/mnd/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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