二分脊椎運動障害の内科的治療法の確立ープロサポシン由来ペプチドの臨床応用ー

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07500
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: カーン モハメドシャキル 愛媛大学, 医学系研究科, 助教(特定教員) (70746867)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 二分脊椎 / ヒヨコ / プロサポシン / 神経成長因子

研究実績の概要

二分脊椎症は脊髄内にも傷害がおよび、運動、排尿障害、下肢の変形等が起こる重要な疾患である。しかし、これ まで適切なモデル動物が開発されていなかっ た為に充分な病態解明がなされていない。当研究室では、手術により脊髄を再開裂し、世界で初めて歩行異常を示す二分脊椎モデル動物を効率良く作成すること に成功した。本研究は、神経伝達物質に対する免疫組織化学により上記神経異常に関する論文報告を行いながら、最終的には両神経異常を多光子顕微鏡により可視化、検討し、二分脊椎における歩行障害の原因を解明することが目的である。
以前の研究では抑制ニューロンの変化の指標としてGABA免疫染色を行い、抑制系の減少を確認した。さらにカスパーゼの免疫染色により二分脊椎ヒヨコの脊髄に生直前 から神経障害が起こり始めていることを確認した。同時に運動障害の程度を動画データとして投稿ができるようデジタルカメラで記録した。平成29年度には本モ デルを用い、特に興奮性のグルタミン酸、アセチルコリンと、抑制性のGABA の増減に注目して解析し、孵化後に運動機能が急激に悪化すること、それが孵化後 の抑制神経系障害が原因であることを明らかにし、動物モデル分野では世界的に評価の高いDisease Models & Mechanisms (IF=4.7)に論文をKhanの第一著者論文 として発表した。
一方で、トレーサーを用いた二光子顕微鏡による解析を共同研究者との基礎実験を開始した。さらに、二分脊椎モデルにプロサポシンのペプチド配列の中で神経保護作用を有するサポシンＣの配列から作成した18個の合成ペプチドを実際に二分脊椎に投与した。以前の実験結果から決定した投与量を段階的に変更し、治療効果を検討した。現在のところ明瞭な治療効果が得られており、本年3月の解剖学会で報告し、さらに実験を継続して論文作成を目指している。

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

二分脊椎のモデル作成は、ほぼ完璧に出来るようになり、作成効率が安定してきたので、薬効解析等が可能となってきた。二分脊椎モデルにプロサポシンのペプチド配列の中で神経保護作用を有するサポシンＣの配列から作成した18個の合成ペプチドを実際に二分脊椎に投与した。以前の実験結果から決定した投与量を段階的に変更し、治療効果を検討した。現在のところ明瞭な治療効果が得られており、本年3月の解剖学会で報告し、さらに実験を継続して論文作成を目指している。

今後の研究の推進方策

サポシンＣの配列から作成した18個の合成ペプチドを実際に二分脊椎に投与したところ、治療効果が期待出来るので、例数を増やし、投与量を変えて実験を進め、論文作成に向けて研究を推進する。出来れば、同時に治療メカニズムに関しても研究し解明したい。

次年度使用額が生じた理由

実験に必要な物品費としては1013円は少額であり、使用出来なかった。次年度と合わせてすぐに使用可能な金額である。

研究成果

• [雑誌論文] Compound 48/80 reduces the crop-emptying rate, likely through a histamine-associated pathway in chicks. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tachibana T, Ueoka W, Khan MSI, Makino R, Cline MA.
  • 雑誌名: Domestic Animal Endocrinology 巻: 66 ページ: 57-63
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2018.10.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Physiological responses to central and peripheral injection of polyinosinic-polycytidylic acid in chicks. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tachibana T, Ishimaru Y, Takeda K, Khan MSI, Makino R, Cline MA.
  • 雑誌名: British Poultry Science 巻: 60 ページ: 64-70
  • DOI: https://doi.org/10.1080/00071668.2018.1547361
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic Options for Chronic Hepatitis B: Present Status and Future Projections. (2018)
  • 著者名/発表者名: Akbar SMF, Al-Mahtab M, Khan MSI.
  • 雑誌名: Acta Scientific Medical Sciences 巻: 8 ページ: 27-30
  • DOI: https://www.actascientific.com/ASMS/pdf/ASMS-02-0120.pdf
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of central injection of tumor-necrosis factor-like cytokine 1A and interferons on food intake in chicks. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tachibana T, Ishimaru Y, Makino R, Khan MSI, Cline MA
  • 雑誌名: Physiology & Behavior 巻: 194 ページ: 199-204
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2018.05.015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prosaposin and its receptors are differentially expressed in the salivary glands of male and female rats. (2018)
  • 著者名/発表者名: Islam F, Khan MSI, Nabeka H, Saito S, Li X, Shimokawa T, Yamamiya K, Kobayashi N, Matsuda S.
  • 雑誌名: Cell and Tissue Research 巻: 373 ページ: 439-457
  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00441-018-2835-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stem Cell Therapy for Cirrhosis of Liver in Bangladesh: Specific Design Compatible for Developing Country. (2018)
  • 著者名/発表者名: Al-Mahtab M, Akbar SMF, Begum M, Islam MA, Rahim MA, Noor-E-Alam SM, Alam MA, Khondaker FA, Moben AL, Mohsena M, Khan MSI, Huq MZ, Munshi S, Hoque A, Haque SA.
  • 雑誌名: Euroasian Journal of Hepato-gastroenterology 巻: 8 ページ: 121-125
  • DOI: 10.5005/jp-journals-10018-1277
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Physiological response to central and peripheral injection of prostaglandin D2 in chicks. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tachibana T, Nakai Y, Makino R, Khan MSI, Cline MA.
  • 雑誌名: Prostaglandins & Other Lipid Mediators 巻: 137 ページ: 46-51
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2018.06.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of L-tryptophan and its metabolites on food passage from the crop in chicks. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tachibana T, Kodomoto Y, Khan MSI, Makino R, Cline MA.
  • 雑誌名: Domestic Animal Endocrinology 巻: 64 ページ: 59-65
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2018.03.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nature of Host Immunity during Hepatitis B Virus Infection and designing Immune Therapy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Akbar SMF, Al-Mahtab M, Khan MSI.
  • 雑誌名: Euroasian Journal of Hepato-gastroenterology 巻: 8 ページ: 42-46
  • DOI: 10.5005/jp-journals-10018-1256
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Prosaposin derived 18-mer peptide promotes neural tube regeneration in a chicken model of spina bifida aperta. (2019)
  • 著者名/発表者名: Khan MSI, Nabeka H, Islam F, Shimokawa T, Yamamiya K, Doihara T, Matsuda S.
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Age- and sex-related alteration of prosaposin and its receptors in the lacrimal glands of rats. (2019)
  • 著者名/発表者名: Islam F, Khan MSI, Nabeka H, Shimokawa T, Yamamiya K, Doihara T, Matsuda S.
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] ラット卵管におけるプロサポシンとプロサポシン受容体の分布 (2019)
  • 著者名/発表者名: 下川哲哉、鍋加浩明、Khan MSI、土居原拓也、脇坂浩之、小林直人、松田正司
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 培養細胞における神経栄養因子プロサポシン細胞内動態 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鍋加浩明、土居原拓也、Khan MSI、下川哲哉、小林直人、川合克久、荒木伸一、松田正司
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Function of prosaposin in the testis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamiya K, Li X, Nabeka H, Shimokawa T, Khan MSI, Doihara T, Saito S, Hamada F, Matsuda S, Kobayashi
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Therapeutic implication of an 18-mer peptide derived from prosaposin in a chicken model of neural tube defects. (2018)
  • 著者名/発表者名: Khan MSI, 鍋加浩明、Islam F, 下川哲哉、山宮公子、土居原拓也、松田正司
  • 学会等名: 日本解剖学会第73回中国・四国支部学術集会
• [学会発表] Reduction of inhibitory transmissions in the spinal dorsal horn confers pain-like neurological complications in a chicken model of spina bifida. (2018)
  • 著者名/発表者名: Khan MSI, Sato T, Nabeka H, Islam F, Shimokawa T, Xuan L, Doihara T, Yamamiya K, Imamura T, Matsuda S.
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会・全国学術集会