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2023 年度 実施状況報告書

アルツハイマー病危険因子が発症頻度を増加させるメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07296
研究機関長崎大学

研究代表者

城谷 圭朗  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (20322696)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードアルツハイマー病 / 炎症 / ミクログリア / TREM2 / 危険因子
研究実績の概要

課題① Trem2 R47Hノックインマウスでのアルツハイマー病の病理と発症の促進
Trem2にR47H変異を含むヒトエクソン2をノックインしたマウス(Trem2 hE2R47H)とその対照マウス(Trem2 hE2WT)の病態を経時的に解析するためAppNL-Fノックインマウスとかけ合わせ、12、18、24ヵ月齢の脳を順調に回収し保存している。またAppNL-FマウスとTrem2ノックアウトマウスのかけ合わせマウスを用いて脳内アミロイドβ量、ミクログリアのアミロイド斑への集積、アミロイド斑の被覆率、アミロイド斑の蛍光強度や円形度の測定系を確立した。その結果、脳内アミロイドβはグアニジン抽出画分ではTrem2ノックアウトにより変化はないが、ギ酸抽出画分ではノックアウトによりアミロイドβが増加していた。またTrem2ノックアウトによりミクログリアのアミロイド斑への集積や被覆率、アミロイド斑の蛍光強度は低下していた。アミロイド斑の円形度は変化がなかった。
課題② Trem2 R47Hノックインマウスの初代培養ミクログリアの機能変化
昨年度までにTrem2 hE2WTとTrem2 hE2R47Hノックインマウスのマクロファージを用いて大腸菌の貪食能を比較したが貪食能に有意な差はなかった。そこでシナプトソームを老齢マウス脳から精製しpHrodo標識後マクロファージの貪食能を比較した。その結果、Trem2 hE2WTに比べてTrem2 hE2R47Hが1~2割程度ではあるがシナプトソームの貪食能が高かった。
課題③ 発症への時間軸に沿ったミクログリアの遺伝子発現プロファイルの変化
マウスを加齢させ年齢に達した時点で脳を採取している段階である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

野生型とR47H変異型Trem2のノックインマウスとアルツハイマー病モデルマウスであるAppNL-Fマウスとの繁殖が完了し、加齢させて脳摘出がほぼ完了している。またTrem2 R47H変異によりシナプトソームの貪食能が野生型より高いことを明らかにしシナプス消失により発症頻度が高まる可能性を示したため。

今後の研究の推進方策

12、18、24ヵ月齢の野生型およびR47H変異型Trem2ノックインマウスの脳を用いてアルツハイマー病の病理(アミロイドβの蓄積やタウのリン酸化、神経炎症マーカーの発現、シナプス消失、変性神経突起、ミクログリアのアミロイド斑への集積や被覆率など)や認知機能低下(モーリス水迷路試験による空間認知力と記憶力)が促進されるかを調べる。また遺伝子発現変化や脳内のTrem2リガンド同定を進める。

次年度使用額が生じた理由

マウスを加齢させる時間を延ばしたためマウス飼育費はかかっているが、脳内のアミロイド斑やミクログリアの活性化の解析はマウスが適齢期に達し次第行うため予算の執行を次年度に延期したため。次年度はマウスが適齢期に達し次第、計画したマウス脳の解析を精力的に行う。免疫組織化学の実験の試薬の購入に充てる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Identification and Characterization of Synaptic Vesicle Membrane Protein VAT-1 Homolog as a New Catechin-Binding Protein2024

    • 著者名/発表者名
      Ikemizu Ayaka、Hatta Daisuke、Fujimoto Kohei、Honda Mikako、Watanabe Kaori、Ohyama Kaname、Kuroda Naotaka、Tanaka Takashi、Shirotani Keiro、Iwata Nobuhisa
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 47 ページ: 509~517

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00830

  • [雑誌論文] Proline-rich transmembrane protein 2 knock-in mice present dopamine-dependent motor deficits2023

    • 著者名/発表者名
      Hatta Daisuke、Kanamoto Kaito、Makiya Shiho、Watanabe Kaori、Kishino Tatsuya、Kinoshita Akira、Yoshiura Koh-Ichiro、Kurotaki Naohiro、Shirotani Keiro、Iwata Nobuhisa
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 174 ページ: 561~570

    • DOI

      10.1093/jb/mvad074

  • [雑誌論文] Enhancement of Neprilysin Activity by Natural Polyphenolic Compounds and Their Derivatives in Cultured Neuroglioma Cells2023

    • 著者名/発表者名
      Hori Yuma、Watanabe Kaori、Yassen Asmaa S. A.、Shirotani Keiro、Tanaka Takashi、Iwata Nobuhisa
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 ページ: 446~454

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00833

  • [雑誌論文] Alterations of ATG4A and LC3B in neurons derived from Alzheimer's disease patients2023

    • 著者名/発表者名
      Shirotani Keiro、Watanabe Kaori、Hatta Daisuke、Kutoku Yumiko、Ohsawa Yutaka、Sunada Yoshihide、Kondo Takayuki、Inoue Haruhisa、Iwata Nobuhisa
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 28 ページ: 319~325

    • DOI

      10.1111/gtc.13010

  • [学会発表] Trem2改変アルツハイマー病モデルマウスの作製と解析2023

    • 著者名/発表者名
      城谷 圭朗、野田 明希、志築 岳、渡辺かおり、斉藤 貴志、西道隆臣、岩田 修永
    • 学会等名
      第42回日本認知症学会学術集会
  • [学会発表] Trem2改変アルツハイマー病モデルマウスでのミクログリアの活性化状態の解析2023

    • 著者名/発表者名
      城谷 圭朗、野田 明希、志築 岳、渡辺かおり、斉藤 貴志、西道隆臣、岩田 修永
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
  • [学会発表] ミクログリアとアミロイド病理に対するTREM2の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      野田 明希、志築 岳、渡辺 かおり、斉藤 貴志、西道 隆臣、城谷 圭朗、岩田 修永
    • 学会等名
      第42回日本認知症学会学術集会

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公開日: 2024-12-25  

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