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2021 年度 実績報告書

神経変性疾患におけるストレス依存的な凝集タンパク質の生成・放出機構

研究課題

研究課題/領域番号 20H00525
研究機関東京大学

研究代表者

岩坪 威  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50223409)

研究分担者 山田 薫  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (00735152)
桑原 知樹  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (10533903)
若林 朋子  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任准教授 (20530330)
橋本 唯史  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任准教授 (30334337) [辞退]
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード神経変性
研究実績の概要

αシヌクレイン凝集体を細胞に投与すると、LRRK2が活性化してその特異的基質であるRab10のリン酸化が亢進することを、神経系・非神経系を含む複数の細胞種において明らかにした。この時、LRRK2とRabのリソソーム膜上への局在化が生じていることを、proximity ligation assay法による検討により実証した。リソソームストレス負荷時のミクログリアからのαシヌクレイン分泌に関わる遺伝子・化合物を探索し、候補因子としてスフィンゴミエリナーゼ阻害薬GW4869などを同定した。神経細胞から脳間質液に放出されたタウが、glymphatic system(グリアリンパ系)の働きによりaquaporin-4 (AQP4)依存的に、脳脊髄液 (CSF) に向けて除去されていることを見出し、さらにCSFから脳実質へのタウの移行に対するAQP4の影響について解析した。AQP4欠損マウスにおいてはCSFから脳実質へのタウ再流入も野生型マウスと比して抑制されていることを見出し、AQP4がタウの脳間質液-脳脊髄液間のタウ移行に双方向性に関与することが明らかになった。FUSが細胞核に局在せず細胞質に局在し、凝集物を形成する過程において、アルギニン残基の脱メチル化が重要であることを見出した。培養細胞にストレス顆粒を形成させ、TDP-43を局在させることに成功した。代謝ストレスを負荷したADモデルマウスに化学シャペロンであるTUDCAを投与することによりアミロイドβの蓄積を低減可能であることを示し、またこの過程にSirt 1が関与している可能性を示唆した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

タウタンパク質については、グリアリンパ系と髄膜リンパ系による脳外排出機構の実証までを達成できた。

今後の研究の推進方策

最終年度には予定どおりin vivoの脳における各種変性関連タンパク質のストレス依存性動態を解明し、神経変性の病因への関与を明らかにする。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

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

  • [雑誌論文] Glymphatic system clears extracellular tau and protect from tau aggregation and neurodegeneration.2022

    • 著者名/発表者名
      Ishida K, Yamada K, Nishiyama R, Hashimoto T, Nishida I, Abe Y, Yasui M, Iwatsubo T
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 219 ページ: e20211275

    • DOI

      10.1084/jem.20211275

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tauroursodeoxycholic acid attenuates diet-induced and age-related peripheral endoplasmic reticulum stress and cerebral amyloid pathology in a mouse model of Alzheimer’s disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai T, Nagayama T, Matsui K, Amano K, Sano T, Wakabayashi T, Iwatsubo T
    • 雑誌名

      J Prev Alzheimers Dis

      巻: 4 ページ: 483-494

    • DOI

      10.14283/jpad.2021.33

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential involvement of insulin receptor substrate (IRS)-1 and IRS-2 in brain insulin signaling is associated with the effects of their deficiency on amyloid pathology in Alzheimer's disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai T, Sano T, Kubota N, Kadowaki T, Wakabayashi T, Iwatsubo T
    • 雑誌名

      Neurobiology of Disease

      巻: 159 ページ: 105510

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2021.105510

    • 査読あり
  • [学会発表] Regulation of stressed lysosomes by LRRK2 in macrophage lineage cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kuwahara
    • 学会等名
      International Research Conference on Neurodegenerative Diseases
    • 国際学会
  • [学会発表] パーキンソン病における新規リソソームストレス応答機構2021

    • 著者名/発表者名
      桑原知樹
    • 学会等名
      第40回 日本認知症学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Aquaporin4 がタウ蓄積と神経変性に果たす役割2021

    • 著者名/発表者名
      山田 薫、石田 和久、橋本 唯史、阿部 陽一郎、安井 正人、岩坪 威
    • 学会等名
      第40回 日本認知症学会学術集会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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