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2021 年度 実績報告書

神経活動依存的に発現する転写因子Npas4を用いた革新的な脳梗塞治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H03340
研究機関大阪大学

研究代表者

坪井 昭夫  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 招へい教授 (20163868)

研究分担者 高橋 弘雄  香川大学, 医学部, 講師 (20390685)
森 英一朗  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (70803659)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード脳血管障害 / 神経活動依存性 / 神経保護 / 転写因子Npas4 / 神経可塑性 / 治療法開発
研究実績の概要

C)Npas4関連因子を用いた脳梗塞の治療法の開発
in vitroでの初代培養ニューロンを用いた解析では、Npas4やGem遺伝子の過剰発現により、ニューロンの細胞死が抑制されることが明らかになった。そこで次に、in vivoでのNpas4やGemの機能を明らかにするために、Tet-on promoter制御下でNpas4やGem遺伝子が発現するアデノ随伴ウイルスを、新生仔マウスの脳に注入した。数週間後、ドキシサイクリンでその遺伝子発現を誘導した成体マウスに対して脳梗塞手術を行い、梗塞巣の大きさを計測した。その結果、in vitroと同様に、Npas4やGem遺伝子を過剰発現させた成体脳に、虚血負荷を与えた場合においても、梗塞巣の大きさが顕著に縮小する、即ち、細胞死が抑制されることが明らかになった。

D)ヒトiPS細胞由来の脳オルガノイドを用いた解析
私共は、ヒトiPS細胞を単一の細胞ではなく、複数の細胞からなるオルガノイド(臓器様細胞塊)に分化させることを試み、三次元培養系を駆使して、大脳皮質オルガノイドに分化させることに成功した。そこで、ヒト脳オルガノイドに虚血様負荷を与えた場合に、Npas4の下流遺伝子であるGemの発現誘導が起こるかどうかを調べた。その結果、Npas4のヒトオーソログと同様に、Gemのヒトオーソログの発現が顕著に誘導されることが明らかになった。このことから、虚血によるNpas4とGemの発現誘導のメカニズムが、ヒトとマウスで共通であることが示唆され、Gemがヒト脳梗塞治療の新たな創薬ターゲットとして期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

http://tsuboi-lab.osaka1univ2fbs3.jp/

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 脳梗塞急性期において神経細胞死を防御する分子機構2023

    • 著者名/発表者名
      坪井昭夫,高橋弘雄
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 41 ページ: 280-283

  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying activity-dependent ischemic tolerance in the brain2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Yamamoto T, Tsuboi A
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 186 ページ: 3-9

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.10.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 脳梗塞の発症初期に発現する転写因子Npas4が神経細胞死を防ぐ分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      坪井昭夫
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 37 ページ: 1057-1059

  • [学会発表] Ras-like Gem GTPase induced by Npas4 promotes activity-dependent neuronal tolerance for ischemic stroke2022

    • 著者名/発表者名
      坪井昭夫
    • 学会等名
      第15回神経発生討論会
  • [学会発表] Ras-like Gem GTPase induced by Npas4 promotes activity-dependent tolerance for ischemic stroke2022

    • 著者名/発表者名
      Akio Tsuboi, Takeshi K. Matsui, Eiichiro Mori, Satoru Yamamoto, Hiroo Takahashi
    • 学会等名
      Cortical Development Conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Ras-like Gem GTPase induced by Npas4 promotes activity-dependent neuronal tolerance for ischemic stroke2022

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, A. Tsuboi
    • 学会等名
      The 8th BRAIN Initiative Meeting: Open Science, New Tool
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-dependent neuroprotective mechanism for ischemic stroke2022

    • 著者名/発表者名
      高橋弘雄, 尾嶋大喜, 坪井昭夫, 山本融
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022)

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公開日: 2023-12-25  

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