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2019 年度 実施状況報告書

老化・病態脳における炎症血管の包括的解析と変質の分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 19K07831
研究機関順天堂大学

研究代表者

福原 武志  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20359673)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード老化 / PARK2 / Parkin / Rotenone
研究実績の概要

研究の申請を行った時点から比べると、老化研究および脳の炎症解析における1細胞解析を適応した世界的な研究の進捗は目覚ましい発展があり、特にTony Wyss-Corayらによるハイインパクトな知見およびマイクロ流路系と1細胞RNA-seqを全身臓器に対して実施した細胞の全身百科事典ともういうべき成果が報告された(Tabura Muris Consortium)。これを含む知見をもとに、PARK2欠損マウスの解析を進めたが、野生型と比較しても、若年時の脳における血管やマイクログリア、アストロサイトのマーカーを用いた基本的な解析を行い、またそれらの炎症マーカーについても検証したが、遺伝型に伴う過多を検出することはできなかった。約300匹の繁殖コホートにおいて、産仔数の性別や寿命において遺伝型に伴う著しい偏りは観察されなかった。
血管の分取方法については、独自の酵素処理法を検討して分離することが可能となっている。ただし予備的な結果として加齢による亜集団の変化について知見を得ていたが、現在までのところ再検討中である。また薬物投与モデルの作成においては、昨今注目される脳腸連関に関連してより末梢免疫系が関与してPD病態に相応しいと考えられるロテノン投与モデルの作製を進めた。過去の文献を参考として、PARK2はC57Bl6系統であることから再検討を行い、異なるロテノン投与量および経口投与あるいは腹腔内投与の経路を検討した。投与量の上限値は把握され、6週間程度に渡る中期的な投与も検討した。投与コホートのサンプリングは終了し、脳切片および末梢臓器について炎症マーカーを検討している。包括的トランスクリプトームデータについてWyss-CorayらのグループによりAgingコホートの血管における知見が報告された(2020, Cell Reports)ので、今後このデータも参考として進める予定である。

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

ロテノンの投与濃度を検討した。文献を参考に、経口投与と腹腔内投与とを検討したが、許容濃度に差があることが示唆された。またCMCなどの基材を混合した経口投与方法を検討し、短期および中期的な投与を検討する必要が生じた。PARK2ノックアウトマウスのコホート形成を進めており、順調に繁殖が進んでおり、コホートの形成も行えた。コホート自体の加齢にかかる時間が必要である点は予め想定されたことではあるため、著しい遅延の理由とは考えていない。

今後の研究の推進方策

マウス飼育環境の手狭さはあるが、コホート形成は順調に進行している。コホートへのロテノン投与やトランスクリプトーム解析のための準備は初年度に済ませたことから、今後は計画どおり解析を進める予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Prenatal exposure to valproic acid is associated with altered neurocognitive function and neurogenesis in the dentate gyrus of male offspring rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Kinjo T, Ito M, Seki T, Fukuhara T, Bolati K, Arai H, Suzuki T.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1723 ページ: 146403-146411

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2019.146403

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-year whole-blood transcriptome data for the study of onset and progression of Parkinson's Disease.2019

    • 著者名/発表者名
      Valentine MNZ, Hashimoto K, Fukuhara T, Saiki S, Ishikawa KI, Hattori N, Carninci P.
    • 雑誌名

      Sci Data

      巻: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41597-019-0022-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interleukin-13 receptor α2 is a novel marker and potential therapeutic target for human melanoma2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto H, Yoshimatsu Y, Tomizawa T, Kunita A, Takayama R, Morikawa T, Komura D, Takahashi K, Oshima T, Sato M, Komai M, Podyma-Inoue KA, Uchida H, Hamada H, Fujiu K, Ishikawa S, Fukayama M, Fukuhara T, Watabe T
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9 ページ: 1281

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39018-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 薬物送達能を示す機能性抗体の探索技術とイムノリポソーム開発による機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      福原武志、濱道修生、服部信孝
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] 脳血管内皮細胞の多次元解析による老化に特徴的な亜集団の同定2019

    • 著者名/発表者名
      福原武志、濱道修生、服部信孝
    • 学会等名
      Neuro2019, 第42回日本神経科学会
  • [学会発表] alpha-synucleinの伝播抑制因子の探索と複合療法を開発2019

    • 著者名/発表者名
      奥住文美、波田野琢、福原武志、常見泰司、貫名信行、服部信孝
    • 学会等名
      MSDJ2019, パーキンソン病運動障害疾患コングレス
  • [学会発表] Effects of foreign element contents on functional a-C:H film structure for biomedical applications2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohgoe, T. Fukuhara, N. Miyata, T. Yaguchi, A. Homma, and K. Hirakuri
    • 学会等名
      7th International Symposium on Surfaces and Interfaces for Biomaterials
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening technology and application of functional antibody for brain diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fukuhara
    • 学会等名
      13th International Symposium on Nanomedicine, ISNM2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CD321 mAb (90G4) protects liver via inhibiting neutrophil infiltration in murine hepatic ischemia reperfusion model2019

    • 著者名/発表者名
      Enzhi Yin, Takeshi Fukuhara, Kazuyoshi Takeda, Hisashi Bashuda, Koichiro Uchida
    • 学会等名
      第48回日本免疫学会学術集会
  • [学会発表] 血管新生阻害剤に対する薬剤耐性を回避する新たな腫瘍兵糧攻め療法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      加藤智尋、北村成史、徳永正之、濱田庸、鳩山恵一朗、高野真由美、福原武志、今井陽介、権田幸祐
    • 学会等名
      第27回日本血管生物医学会学術集会
  • [学会発表] 悪性黒色腫の血管新生及び腫瘍形成能におけるIL13Rα2の役割2019

    • 著者名/発表者名
      高山莉那、岡本勇人、吉松康裕、富澤泰志、国田朱子、高橋和樹、井上 カタジナアンナ、深山正久、福原武志、渡部徹郎
    • 学会等名
      第27回日本血管生物医学会学術集会
  • [図書] 機能性抗体の探索から新しい治療モダリティの創薬へ ー神経変性疾患載せらのスティクス開発に有望なエピトープを探して2019

    • 著者名/発表者名
      福原武志
    • 総ページ数
      68-72
    • 出版者
      北隆館 Precision Medicine
    • ISBN
      17791-06
  • [図書] 機能性抗体の探索とイムノリポソーム開発による神経変性疾患の創薬創発へ2019

    • 著者名/発表者名
      福原武志、服部信孝
    • 総ページ数
      88-94
    • 出版者
      北隆館 Precision Medicine
    • ISBN
      17792-12

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公開日: 2021-01-27  

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