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神経発生過程において、神経成長因子（NGF）は、神経軸索の先端に発現する受容体（TrkA）により受容されて神経栄養作用を発揮する。この時、NGF-TrkAシグナル複合体は軸索から細胞体へ逆行性軸索輸送されて細胞体までシグナルを伝搬する。研究代表者は、細胞体に到達した軸索由来のTrkAが細胞体膜由来のTrkAに作用し、その軸索先端へのトランスサイトーシスを促進するポジティブフィードバックを明らかにしたことを契機に、トランスサイトーシスされるTrkAの生理作用を追及している。本研究において研究代表者は、アルツハイマー病（AD）発症との関連が深いアミロイドβ前駆タンパク質（APP）が、TrkAと共輸送されることを明らかにした。
まず、TrkA-APP共輸送がNGFの生理作用に関与することを見出した。また、NGFとは相反する作用を持つセマフォリン3A（Sema3A）が、受容体（PlexA4）を介してTrkA-APP共輸送を障害し、APPからアミロイドβ（AD発症を引き起こすと考えられている分子）の産生を促進する可能性を見出した。さらに、研究代表者が確立したSema3Aの高精度定量系を用い、ヒト検体におけるSema3A定量が可能であることが分かるとともに、AD患者由来の死後脳検体において、Sema3Aの有意な発現異常が認められることが分かった。
これらの結果から、TrkA-APP共輸送についての研究は、神経発生の基本原理を明らかにするだけでなく、AD発症に関わる分子機構の解明や、ADの診断技術の開発に繋がる可能性が見出された。なかでもヒト検体におけるSema3A定量については、死後脳検体のみならず、血液のような生体試料を用いた測定も可能であることが分かりつつあり、AD診断の新規バイオマーカーの確立に向けた開発研究への進展が期待される。
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