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2019 年度 実施状況報告書

シグナル伝達イメージング技術による、神経細胞死抑制剤投与法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K16578
研究機関東京大学

研究代表者

唐沢 康暉  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (70812957)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードMAPキナーゼ / 酸化ストレス / 細胞死 / FRETプローブ / システム生物学
研究実績の概要

虚血による神経細胞死では、酸化ストレスが重要な役割を果たしている。ラットの虚血モデルにおいて、虚血部位の周囲でMAPキナーゼがリン酸化がおこる。酸化ストレスによる神経細胞死において、シグナル伝達物質、MAPキナーゼの活性化が関与するといわれ、治療のターゲットの一つとして期待されている。
本研究では、(1)酸化ストレスによる細胞死モデルであるマウスの海馬由来のHT22細胞を用いて、MAPキナーゼの活性化を反映するFRET(fluorescence resonance energy transfer)プローブを組み込み、酸化ストレスによるMAPキナーゼの活性化を、可視化、定量化する実験系を確立した。(2)酸化ストレスをうけてから神経細胞死に至るまでの過程におけるMAPキナーゼ活性を1細胞レベルでリアルタイムに観察しその制御メカニズムを明らかにした。MAPキナーゼの活性化パターンと細胞の生存時間の関連性を明らかにし、MAPキナーゼの活性化による細胞の生存から死へ至る臨界点、すなわち細胞死から回避しうる限界点を明らかにする。
本年度は,グルタミン酸を5つの濃度(0,0.3,1,3,10mM)で投与する実験を行った。MAP キナーゼの活性化の定量データを習得した上で、各強度の酸化ストレスにおける生存曲線を得た。
慢性期脳損傷に対する幹細胞移植を行った国際共同治験に参加し、治療成績の中間報告を行った。中枢神経への幹細胞移植におけるリハビリテーションの役割について国際学会、国内学会でシンポジウム発表、ランチョンセミナーを行った。
ヒトに低糖質食事法およびレジスタンス運動の併用介入により体組成および代謝物で有意に変化するものを解明した。ヒトに糖負荷を行い、採血でえられたホルモンおよび代謝物の変動を数理モデルを用いて解析、予想し、合理的に制御する方法を示す論文を作成し国際誌に出版した。

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

本年度は、予定していた酸化ストレスの実験および解析をすすめることができた。
当初の計画は順調に進んでおり、期待通りの成果が得られている。

今後の研究の推進方策

本年度は、酸化ストレスの実験および解析から得られた結果を元に論文作成を行っていく。再生治療、幹細胞移植の臨床応用にむけた準備、血中代謝物・ホルモン濃度変化に関する研究も進めていく。
新型コロナウィルス感染蔓延のため、大学での活動が制限されるが、実験を伴わない解析および情報収集、論文作成を中心に研究活動を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルスの蔓延防止のため、大学の活動制限に伴い、物品費による機械の購入を翌年度以降に延期することにした。人件費も人材派遣会社を利用することを想定していたが、募集により直接雇用することができ、人件費を大幅に圧縮することができた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2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 1件)

  • [雑誌論文] Effects of low-carbohydrate diet and resistance exercise training on physical characteristics and concentrations of plasma metabolites and hormones2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Sho、Karasawa Yasuaki、Hoshino Daisuke、Fujii Masashi、Eto Miki、Tsuru Junya、Kashiwado Chieko、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 68 ページ: 223~227

    • DOI

      https://doi.org/10.7600/jspfsm.68.223

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Logical design of oral glucose ingestion pattern minimizing blood glucose in humans2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Masashi、Murakami Yohei、Karasawa Yasuaki、Sumitomo Yohei、Fujita Suguru、Koyama Masanori、Uda Shinsuke、Kubota Hiroyuki、Inoue Hiroshi、Konishi Katsumi、Oba Shigeyuki、Ishii Shin、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      npj Systems Biology and Applications

      巻: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41540-019-0108-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Rehabilitation For  Central Nervous System Regenerative Cell Transplantation.2019

    • 著者名/発表者名
      Karasawa Y、Imai H、Shinoda Y、Haga N
    • 学会等名
      13th International Society of Physical and Rehabilitation Medicine
    • 国際学会
  • [学会発表] Safety and Clinical Outcomes in Traumatic Brain Injury Patients: Interim Analysis of the STEMTRA Trial. (Anchor presentation of AANS 2019)2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Karasawa、Hideaki Imai、David O. Okonkwo、Peter McAllister、Masahito Kawabori、Jefferson W. Chen、Benjamin M. Frishberg、Takao Yasuhara、Jun Suenaga、Hajime Nakamura、Damien Bates、Takehiko Kaneko
    • 学会等名
      第20回日本分子脳神経外科学会
  • [学会発表] 脳神経領域における再生医療・細胞療法2019

    • 著者名/発表者名
      唐沢 康暉
    • 学会等名
      第17回日本神経理学療法学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 中枢神経への幹細胞移植治療における リハビリテーションの役割2019

    • 著者名/発表者名
      唐沢康暉、今井英明、横田一彦、奈良篤史、辛正廣、篠田裕介、芳賀信彦、齊藤延人
    • 学会等名
      第78回日本脳神経外科学会総会
  • [学会発表] Safety and Clinical Outcomes in Traumatic Brain Injury Patients: Interim Analysis of the STEMTRA Trial in Asian Subpopulation2019

    • 著者名/発表者名
      Takao Yasuhara, Tatsuya Sasaki, David O. Okonkwo, Masahito Kawabori, Hideaki Imai, Jun Suenaga, Hajime Nakamura, Yasuaki Karasawa, Takehiko Kaneko, Damien Bates
    • 学会等名
      WFNS Congress Beijing 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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