| 研究課題/領域番号 |
19K06914
|
|---|
| 研究機関 | 明治薬科大学 |
|---|
研究代表者 |
小川 泰弘 明治薬科大学, 薬学部, 講師 (00531948)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 活性化アストロサイト / 脳炎症 / リソソーム病 / ザンドホッフ病 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は、“脳炎症時でのアストロサイトを標的とした中枢神経系作用薬の創出”を目標としている。この目的のために、ザンドホッフ病モデルマウス（Hexb-Knockout［KO］）を脳炎症モデルとして利用し解析を進めている。令和2年度は、薬物によるアストロサイトの活性化抑制やそれに伴う候補分子の発現変化を中心に解析を行った。
Hexb-KOマウスでの脳炎症の原因の一つである炎症性サイトカインにIL-1αとTNFαがあり、これらによって培養アストロサイトを刺激すると、活性化アストロサイトに発現するマーカータンパク質に加え、新規に発現変化するタンパク質も前年度に確認している。IL-1αによるシグナル伝達経路はMyd88-NFκB経路がある。そこで、Myd88-Knockout由来培養アストロサイトを調整しIL-1α及びTNFαを添加することで、アストロサイトの活性化が誘導されるかをRT-PCRで解析したところ、活性化アストロサイトマーカーの発現は減少した。そこで、この経路を可視化しスクリーニングする目的でNF-κBシグナル応答配列にGFPを導入したアデノウイルスを構築した。これにより培養アストロサイトに遺伝子導入を行うことで、サイトカイン刺激によるGFPの発現強度の増強に対してその活性化を抑制しうる候補薬物の添加によるGFPの発現変化を解析した。これらのうち、抗精神病薬でGFPの発現が抑制されることが確認できたが、培養アストロサイトへの添加やHexb-KOマウスへの投与において、毒性が高いことが示された。そこでさらに他の候補薬物を同様に探索した結果、新規に1種類の薬物が得られた。この候補薬物は、培養アストロサイトに対して活性化アストロサイトマーカーの発現を減少させた。そこで現在、Hexb-KOに対して投与することでアストロサイトの活性化を含む個体への影響の解析を進めている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
IL-1α／TNFαによって刺激された培養アストロサイト及び15週齢のHexb-KOマウスにおいて発現が誘導される数種の発見された分子群は、Myd88-knockoutマウス由来培養アストロサイトにおいて、サイトカイン刺激によっても抑制されることを発見した。そこで、NF－κBシグナル伝達経路の活性化を蛍光により可視化し、炎症性サイトカイン刺激に対する蛍光シグナルの増減を指標に候補薬物の解析を行った。その結果、抗精神病薬で蛍光シグナルの減少が観察されたが、培養アストロサイト及びHexb-KOマウスにおいて毒性が高いことが判明した。そこでさらに候補分子を抽出し、新たな候補分子を選定した結果、得られた薬物の内1つは培養アストロサイトにおいても毒性が比較的低く、活性化アストロサイトマーカーの発現や新規に確認できた分子群の発現抑制が確認できた。現在、Hexb-KOマウスへの投与も概ね問題ないことが確認できており、今後生体での解析を進める予定である。コロナウイルスの感染拡大を受けて研究の進捗に影響を与えているが、スクリーニングにおいても進行しておりこの結果を生体へ応用できていることから、研究の進捗状況はやや遅れているものの進行している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
[１]Hexb-KOにおいて、炎症性サイトカインのシグナル伝達経路が実際に治療標的となるかを、MYD88-Knockoutマウスとの交配により解析する。方法は、脳の炎症状態を指標に免疫染色や定量PCR法を用いて検討する。
[２] 蛍光による可視化されたNF－κBシグナル伝達経路の活性化を指標に、さらに薬物のスクリーニングを進める。これにより抽出された候補薬物が、炎症性サイトカイン刺激を加えた培養アストロサイトにおいて、活性化アストロサイトマーカーの発現を抑制することが可能か解析する。
[３]既に、絞られた候補薬物をHexb-KOに投与し、脳の炎症状態を指標に免疫染色や定量PCR法を用いて検討する。また運動機能解析等行うことで、脳機能の回復を検討する。また、上述で再度スクリーニングを行って得られる候補薬物についても同様に解析する。
|
