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2018 年度 実施状況報告書

多階層解析を利用したポリアミン代謝異常に基づくパーキンソン病病態進行機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18KT0027
研究機関順天堂大学

研究代表者

斉木 臣二  順天堂大学, 医学部, 准教授 (00339996)

研究分担者 笹澤 有紀子  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (20594922)
赤松 和土  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (60338184)
舩山 学  順天堂大学, 医学部, 准教授 (70468578)
石川 景一  順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (90733973)
研究期間 (年度) 2018-07-18 – 2021-03-31
キーワードパーキンソン病 / オートファジー / ポリアミン
研究実績の概要

背景: PDは有病率140人/10万人の我が国で2番目に多い神経変性疾患である。図5に示すように発症前期、前駆症状期を経て運動症状(振戦、無動、筋固縮など)を発症し、経時的に進行する。発症時には中脳黒質ドパミン神経細胞は50-70%程度まで減少し、10年以内に20-30%まで減少する。PDバイオマーカーとして様々なリスク遺伝子・炎症蛋白・リン酸化蛋白・代謝産物などが疾患特異的と報告されているが、過酸化状態、慢性炎症、セロトニン代謝異常など漠然とした病態把握にとどまっており、その代謝変化を招来するゲノム変化を包括したメタボロゲノミクスの研究報告は無い。以上から将来的な病態是正治療開発には、ゲノム変化を含め「PD疾患病態進行と密接に繋がる」確証を得たPD代謝産物バイオマーカーを確立することが最優先であると考え、本研究を計画した。
目的: パーキンソン病患者において生じているポリアミン代謝変化を多階層解析(エクソーム解析、血清より抽出したmiRNAの網羅的発現解析、メタボローム解析)を実施し、それをin vitroモデルで証明すること
結果:
①PD患者では、ジアセチルスペルミジンが疾患重症度に相関して上昇する。またN8アセチルスペルミジンおよびジアセチルスペルミンも同様に疾患重症度に相関して上昇した。
②PD患者ではスペルミン濃度が低下し、スペルミン/スペルミジン比がコントロールに比べ、一貫して低下していた。
③培養細胞でのオートファジー誘導能を評価したところ、ポリアミン代謝産物代謝産物11種の中で、スペルミン、スペルミジン、Nアセチルスペルミンがオートファジー誘導能を示した。スペルミンが最も高い誘導能を示した。

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

1) 50例規模の新規コホートから血液サンプル抽出を完了した。
2) 同コホートにおけるエクソーム解析、miRNAトランスクリプトーム解析、代謝産物解析を完了した。
3) 現在トランスオミックス解析を実施している。
4) 2つの独立コホートにおいて測定したポリアミン代謝変化に関する論文が、2019年4月18日時点でrevisionとなっている。

今後の研究の推進方策

研究計画通りに進捗しており、2019年度はiPS細胞由来ドパミン神経細胞についての研究を中心に進める。

次年度使用額が生じた理由

蛋白実験の消耗品費用として使用予定であったが、予測より少ない実験回数にて結果が得られたため、残額が生じた。これらは、2019年度の消耗品費用として使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] p150glued deficiency impairs effective fusion between autophagosomes and lysosomes due to their redistribution to the cell periphery.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa-KI, Saiki S, Furuya N, Imamichi Y, Tsuboi Y, Hattori N
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 690 ページ: 181-187

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.10.036.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NDP52 interacts with mitochondrial RNA poly(A) polymerase to promote mitophagy.2018

    • 著者名/発表者名
      Furuya N, Kakuta S, Sumiyoshi K, Ando M, Nonaka R, Suzuki A, Kazuno S, Saiki S, Hattori N.
    • 雑誌名

      EMBO Reports

      巻: 19 ページ: e46363

    • DOI

      10.15252/embr.201846363

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zonisamide Administration Improves Fatty Acid β-Oxidation in Parkinson's Disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno SI, Saiki S, Fujimaki M, Takeshige-Amano H, Hatano T, Oyama G, Ishikawa KI, Yamguchi A, Nojiri S, Akamatsu W, Hattori N.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 8 ページ: 14

    • DOI

      10.3390/cells8010014

  • [学会発表] Development of anti-Parkinson’s disease medicines focusing on autophagy/mitophagy modulation2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Saiki
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会・第40回日本生物学的精神医学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Serum polyamine metabolic changes in neurodegenerative diseases.2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Saiki
    • 学会等名
      第59回日本神経学会総会

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公開日: 2019-12-27  

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