脳トランスクリプトームを起点としたAPOE4による認知症発症促進メカニズムの解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03578
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 山崎 雄 広島大学, 医系科学研究科(医), 講師 (70866243)
• 研究分担者: 高橋 哲也 広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (00435942)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: アルツハイマー病 / APOE

研究実績の概要

本研究計画では、アルツハイマー病発症リスク遺伝子：APOE4が認知症発症を促進させるメカニズムの解明を明らかにする。申請者はAPOE4脳特異的に発現しアルツハイマー病理を促進させる分子を、脳トランスクリプトーム解析により既に同定しており、この知見をもとに全研究期間内で以下の①-⑤の実験計画を遂行する。すなわち、①アンチセンスオリゴ（ASO）を用いたα1-antichymotrypsin (AACT) の脳内制御法の開発、②ASOによりAACTが脳内制御法されたAPOE4マウスモデルの構築、③APOE4マウスモデルにおけるアルツハイマー病関連病理の解析、④AACTとアルツハイマー病関連分子との生化学的関連性を明らかにするための剖検脳コホートの構築、⑤剖検脳コホートの解析によるAACTのアルツハイマー病病態における位置づけの確立、である。
当該年度は最終年度にあたる。①-③：Cre-loxpシステムによる条件付き遺伝子ノックアウト実験系への切り替えが進んだ。使用を予定していたAPOE-targeted replacementマウスの繁殖が供給元とのライセンス契約上不可能であることが判明したため、ヒト化APOEマウスの作成を並行して進めた。ヒト化APOEマウスが個体化され、解析用コホートの構築を進めている。④⑤：ヒト臨床検体中のAPOE量を定量できる高感度ELISAの開発、神経変性関連蛋白を検出できる複数のポリクローナル抗体の取得に成功した。同抗体は、剖検脳中の新規タンパクXを検出できることが判明しており、それを活用した網羅的な剖検脳解析を予定している。当初予期していないことが生じた一方、結果としてヒト化APOEマウスの創生や剖検脳中の新規タンパクXを認識する抗体の発見につながった。これらのツールを活用し、アルツハイマー病などの神経疾患の分子病態解明研究を引き続き展開する。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Amyloid Beta Is Internalized via Macropinocytosis, an HSPG- and Lipid Raft-Dependent and Rac1-Mediated Process. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nazere K, Takahashi T, Hara N, Muguruma K, Nakamori M, Yamazaki Y, Morino H, Maruyama H.
  • 雑誌名: Front Mol Neurosci. 巻: 15 ページ: 1-11
  • DOI: 10.3389/fnmol.2022.804702
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Association of DNA methylation from the temporal cortex and cerebellum with AD-related neuropathology and biochemistry (2022)
  • 著者名/発表者名: Stephanie R Oatman, Mariet Allen, Zachary Quicksall, Joseph S Reddy, Minerva M Carrasquillo, Xue Wang, Chia-Chen Liu, Yu Yamazaki, Thuy Nguyen, Michael G Heckman, Yuka A Martens, Na Zhao, Michael DeTure, Melissa E Murray, Takahisa Kanekiyo, Dennis W Dickson, Guojun Bu, Nilufer Ertekin-Taner
  • 学会等名: Alzheimer's Association International Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Transcriptome profiling in AD cases to identify distinct associations with AD-related neuropathology and protein levels in the brain (2022)
  • 著者名/発表者名: Mariet Allen, Zachary Quicksall, Xue Wang, Joseph S Reddy, Jeremiah Bergman, Stephanie R Oatman, Thuy Nguyen, Kimberly G Malphrus, Sarah J Lincoln, Yu Yamazaki, Yuka A Martens, Na Zhao, Michael DeTure, Melissa E Murray, Chia-Chen Liu, Takahisa Kanekiyo, Dennis W Dickson, Guojun Bu, Nilufer Ertekin-Taner
  • 学会等名: Alzheimer's Association International Conference
  • 国際学会