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2023 年度 実績報告書

筋萎縮性側索硬化症ALS死後脳における多量体形成分子群の神経変性病態構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07222
研究機関獨協医科大学

研究代表者

小川 覚之  獨協医科大学, 医学部, 講師 (40436572)

研究分担者 齊藤 祐子  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (60344066)
川島 祐介  公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム事業推進部, ユニット長 (30588124)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード神経変性疾患 / 筋萎縮性側索硬化症 / 認知症 / 死後脳 / プロテオミクス / 分子イメージング / 元素イメージング
研究実績の概要

本研究は神経変性疾患の患者死後脳検体における特異的な疾患分子を網羅的に同定することを目的とした。筋萎縮性側索硬化症(ALS)と比較健常群に加え、異なる疾患型としてアルツハイマー型認知症、レビー小体型認知症の死後脳についても解析した。検体に生化学的分離分画と定量プロテオーム解析を適用し、疾患分子のプロファイルを行った。また膨大なオミクスデータの群間比較を可能にするため、多群多検体データから疾患依存的変動の大きな分子を抽出するクラスター解析プログラムを開発した(産学連携研究)。さらに組織上の分子局在情報を取得するため、原理の異なる複数の分子・原子イメージング手法を統合的に活用した(ハイブリッド分子イメージング)。脳検体の凍結組織切片に対し、質量分析イメージングやX線イメージングを組み合わせ、脳組織上での脂質・モノアミン・元素等の分布局在を統合解析した。そして疾患脳の病変部位に局在する分子・原子が存在することを見出した。当初の研究項目である生化学的分子プロファイルに加え、同組織検体での分子・原子局在情報を統合解析する段階まで研究が進展した。現在取得したデータをまとめ、複数の論文発表の準備段階にあり、疾患特有の分子挙動に焦点を絞った分子構造動態解析を進めている。今後は疾患特有の分子挙動を解明し、新規治療標的となる分子病態を解明する。また本研究は脳検体を対象としたが、本研究を基盤として「ハイブリッド分析による臨床研究」へと研究の波及効果を生み、皮膚科・消化器内科・循環器内科・腎臓内科など各種疾患検体を対象とした研究や、研究医養成を目指した学生研究も進んでいる。さらに、産学連携研究・国際共同研究などへも本研究が発展している。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] コーネル大学医学部(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      コーネル大学医学部
  • [雑誌論文] ハイブリッド相関構造解析による細胞内輸送キネシンの荷物安定化の動的機構の解明2024

    • 著者名/発表者名
      小川覚之, 蒋緒光, 廣川信隆
    • 雑誌名

      放射光

      巻: 37 ページ: 21-29

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The two‐step cargo recognition mechanism of heterotrimeric kinesin2023

    • 著者名/発表者名
      Jiang Xuguang、Ogawa Tadayuki、Yonezawa Kento、Shimizu Nobutaka、Ichinose Sotaro、Uchihashi Takayuki、Nagaike Wataru、Moriya Toshio、Adachi Naruhiko、Kawasaki Masato、Dohmae Naoshi、Senda Toshiya、Hirokawa Nobutaka
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 24 ページ: -

    • DOI

      10.15252/embr.202356864

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High‐resolution mass spectrometry imaging reveals skin lipid changes and the cholesterol sulphate cycle during keratinization2023

    • 著者名/発表者名
      Tokoro S.、Ogawa T.、Hayashi S.、Igawa K.
    • 雑誌名

      Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/jdv.19621

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医学の新しい扉を開く生体試料のマイクロ・ナノ分析2023

    • 著者名/発表者名
      小川覚之
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 9 ページ: 363-367

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒト組織のハイブリッド・イメージング:疾患脳の分子・原子アトラスへ向けて2023

    • 著者名/発表者名
      小川 覚之・田中 栄成・梅村 知也・武田 志乃・平田 岳史
    • 学会等名
      日本質量分析学会年会・質量分析総合討論会2023
  • [学会発表] 生体組織の高分離分画によるサイズ定量プロテオミクスの創生2023

    • 著者名/発表者名
      小川 覚之・川島 祐介・藤森 英治・石川 将己・梅村 知也
    • 学会等名
      日本質量分析学会年会・質量分析総合討論会2023
  • [学会発表] 生体組織の高分離分画によるサイズ定量プロテオミクスの創生2023

    • 著者名/発表者名
      小川 覚之・川島 祐介・藤森 英治・石川 将己・梅村 知也
    • 学会等名
      2023日本プロテオーム学会
  • [学会発表] マイクロPIXEによる神経組織中生命金属分布解析2023

    • 著者名/発表者名
      小川 覚之、及川 将一、上原 章寛 武田 志乃
    • 学会等名
      PIXE報告会
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳組織のハイブリッド・オミクス解析:分子局在イメージングから複合体サイズ変動まで2023

    • 著者名/発表者名
      小川 覚之
    • 学会等名
      日本解剖学会第111回関東支部学術集会
  • [学会発表] Hybrid Imaging of Biological Tissues, Toward the Brain Atlas of Molecules, Elements and Metals2023

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Ogawa, Eisei Tanaka, Shino Takeda-Homma, Tomonari Umemura, Takafumi Hirata
    • 学会等名
      アメリカ細胞生物学会ASCB年会 CellBio2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of High-Resolution Size Proteomics of Biological Tissues2023

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Ogawa, Yusuke Kawashima, Eiji Fujimori, Masaki Ishikawa, Tomonari Umemura
    • 学会等名
      アメリカ細胞生物学会ASCB年会 CellBio2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳組織のハイブリッド・オミクス解析:分子局在イメージングから複合体サイズ変動まで2023

    • 著者名/発表者名
      小川 覚之
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会全国学術集会
  • [学会発表] Skin-Specific Localization of Small molecules identified by Imaging Mass Microscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Shown TOKORO, Tadayuki OGAWA, Ken IGAWA
    • 学会等名
      International Societies for Investigative Dermatology ISID2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Lipid Molecular Localization Analysis of Skin Tissue by Imaging Mass Microscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Shown TOKORO, Tadayuki OGAWA, Ken IGAWA
    • 学会等名
      第122回日本皮膚科学会総会
  • [学会発表] 脳梗塞の分子イメージング解析2023

    • 著者名/発表者名
      岩下明日香、澤野俊憲、大島典子、小川覚之
    • 学会等名
      日本解剖学会第111回関東支部学術集会
  • [学会発表] Molecular imaging analysis of cerebral infarction2023

    • 著者名/発表者名
      Asuka Iwashita, Toshinori Sawano, Noriko Oshima, Shigeru Toyoda, Tadayuki Ogawa
    • 学会等名
      3rd International BMS Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass Spectrometry Imaging Analysis of Specialized Tissue in Heart2023

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Nishiyama, Shown Tokoro, Noriko Oshima, Nobuko Tokuda, Shigeru Toyoda, Tadayuki Ogawa
    • 学会等名
      3rd International BMS Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Imaging of the Cardiac Conduction System2023

    • 著者名/発表者名
      Mirei Ishikawa, Wakana Takeuchi, Noriko Oshima, Nobuko Tokuda, Tadayuki Ogawa
    • 学会等名
      3rd International BMS Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Creation of a molecular imaging atlas of brain tissue2023

    • 著者名/発表者名
      Wakana Takeuchi, Mirei Ishikawa, Noriko Oshima, Nobuko Tokuda, Tadayuki Ogawa
    • 学会等名
      3rd International BMS Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass Spectrometry Imaging Analysis of Skin with Hair Remover2023

    • 著者名/発表者名
      Taichi Ochiai, Shown Tokoro, Noriko Oshima, Ken Igawa, Tadayuki Ogawa
    • 学会等名
      3rd International BMS Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular imaging analysis of cerebral infarction2023

    • 著者名/発表者名
      A. Iwashita, T. Sawano, N. Oshima, S. Toyoda, T. Ogawa
    • 学会等名
      アメリカ細胞生物学会ASCB年会 CellBio2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass Spectrometry Imaging Analysis of Specialized Tissue in Heart2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishiyama, S. Tokoro, N. Oshima, N. Tokuda, S. Toyoda, T. Ogawa
    • 学会等名
      アメリカ細胞生物学会ASCB年会 CellBio2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 心臓刺激伝導系の分子イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      石川美鈴、竹内和香奈、大島典子、武田志乃、徳田信子、豊田茂、小川覚之
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会全国学術集会
  • [学会発表] 脳組織の分子イメージングアトラスの創成2023

    • 著者名/発表者名
      竹内和香奈、石川美鈴、大島典子、武田志乃、徳田信子、小川覚之
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会全国学術集会
  • [学会発表] 質量分析イメージングによるコスメ基材の保湿効果および皮膚浸透機能の検証2023

    • 著者名/発表者名
      東澪奈、野老翔雲、大島典子、井川健、小川覚之
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会全国学術集会
  • [学会発表] 質量分析イメージングで観る皮膚の層構造とバリア機能2023

    • 著者名/発表者名
      落合泰知、野老翔雲、大島典子、毛塚温美、秋元一三、井川健、小川覚之
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会全国学術集会
  • [学会発表] 神経変性疾患脳の多階層ハイブリッド分析2023

    • 著者名/発表者名
      小川覚之
    • 学会等名
      東京工業大学ライフエンジニアリング特別講義第二
    • 招待講演
  • [備考] リサーチマップ 論文成果

    • URL

      https://researchmap.jp/ogawatadayuki/published_papers

  • [備考] 獨協医科大学 産学連携研究 皮膚浸透プロジェクト

    • URL

      https://www.dokkyomed.ac.jp/upload/Info/files/dokkyo_20231027_e_f_3229_653b2f5b-0ca0-4bfd-83e1-65413b6adde2.pdf

  • [備考] 神経細胞内の運び屋タンパク質が荷物を認識・安定化して輸送する仕組みを解明

    • URL

      https://www.dokkyomed.ac.jp/upload/Info/files/dokkyo_20230817_e_f_3107_64dd8206-3668-4193-8afa-06ed3b6adde2.pdf

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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