多系統萎縮症モデルマウスを用いた画期的ミクログリア標的療法の開発

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K07438
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 松瀬 大 九州大学, 医学研究院, 助教 (70596395)
• 研究分担者: 山口 浩雄 九州大学, 大学病院, 特任講師 (00701830) ; 真崎 勝久 九州大学, 大学病院, 講師 (90612903)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 多系統萎縮症 / αシヌクレイン / オリゴデンドログリア / ミクログリア / モデルマウス / バイオマーカー

研究実績の概要

私たちはtet-offシステムを利用し、オリゴデンドログリア特異的にヒト変異α-SynucleinA53Tを任意の時期に発現する多系統萎縮症（MSA）モデルマウスを作成しており、髄鞘完成後の成熟期以降に発現させると小脳失調を主徴とするMSA-C様病態に移行する。本モデルではarginase-1陽性ミクログリアの顕著な活性化、TLR2の発現増加、コネキシン(Cx)群の広汎な脱落をすでに確認している。また、本モデル動物においてヒト変異α-SynucleinA53Tを発現させ、発症直後に発現を停止させると、機能的にも病理学的にもほぼ正常コントロールと近いレベルまで改善することが分かった。一方で発症約1か月後にヒト変異α-SynucleinA53T発現を停止させた場合は、機能的、病理学的改善は部分的にとどまり、残存することが分かった。一方でCSF1R阻害薬にてミクログリアの一部を除去すると、運動症状、組織学的所見はむしろ悪化することが分かった。CSF1R阻害薬使用群と非使用群のマウスからCd11b陽性ミクログリアをMagnetic cell sorting法にてsortし、single cell RNA sequencingを行って解析を行った。その結果、特定のサブグループのミクログリアに明らかな変化がみられることが分かった。そのうちの一つとして、CSF1R阻害薬使用群に増加を認めたサブグループに、TLR2などの発現の高い細胞群を認めた。本細胞群が多系統萎縮症の病態悪化に関与していると考え、本モデルマウスの解析に加え、ヒト病理についても解析を進めている。また、αシヌクレイン除去治療も行い、その治療効果について確認中である。一方で、ヒト末梢血、髄液についてもサンプルの採取を進めており、バイオマーカーの解析もすすめている。

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

多系統萎縮症の病態悪化に関連するミクログリアのサブグループについて、おおむね想定したレベルの解析を行うことができた。また、α-Synuclein除去治療のほうも解析ができている。ヒトサンプルの採取も順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

本モデルマウスに対するα-Synuclein除去治療のほうを進めていき、治療効果の判定を機能的、病理学的に進めていく。また、single cell RNA sequencingで見出された結果のうち、治療標的分子の選定を引き続き進めていき、病態との関与について、本モデルマウスのみならず、ヒト病理サンプルの解析も行い、標的分子としての妥当性を吟味し、新規治療ターゲットの検索をすすめる。また、ヒトサンプルの採取も順調に進んでいるため、引き続き採取を進めるとともに、高感度デジタルELISAにて解析を行い、MSAバイオマーカーの検索をすすめていく。また現在論文投稿を進めている。

次年度使用額が生じた理由

結果の解析や論文執筆に関する業務に費やした期間が多かったため。次年度は飼育動物数を増やして、新たな治療研究を行うため、本年度の繰越額も含めた研究費が必要になると見込まれる。

研究成果

• [雑誌論文] High-dose ubiquinol supplementation in multiple-system atrophy: a multicentre, randomised, double-blinded, placebo-controlled phase 2 trial (2023)
  • 著者名/発表者名: Jun Mitsui, Takashi Matsukawa, Yukari Uemura, et al
  • 雑誌名: eClinicalMedicine 巻: - ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Early and extensive alterations of glial connexins, distal oligodendrogliopathy type demyelination, and nodal/paranodal pathology are characteristic of multiple system atrophy (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nishimura, Katsuhisa Masaki, Dai Matsuse, Hiroo Yamaguchi, Tatsunori Tanaka1, Eriko Matsuo, Shotaro Hayashida, Mitsuru Watanabe, Takuya Matsushita, Shoko Sadashima, Naokazu Sasagasako, Ryo Yamasaki, Noriko Isobe, Toru Iwaki, Jun-ichi Kira
  • 雑誌名: Brain Pathology 巻: - ページ: e13131
  • DOI: 10.1111/bpa.13131.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Connexin 30 Deficiency Ameliorates Disease Progression at the Early Phase in a Mouse Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis by Suppressing Glial Inflammation (2022)
  • 著者名/発表者名: Yu Hashimoto, Ryo Yamasaki, Senri Ko, Eriko Matsuo, Yuko Kobayakawa, Katsuhisa Masaki, Dai Matsuse, Noriko Isobe
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 ページ: 16046
  • DOI: 10.3390/ijms232416046.
  • 査読あり
• [学会発表] A population of inflammatory microglia exacerbates a novel mouse model of multiple system atrophy (2022)
  • 著者名/発表者名: Dai Matsuse, Hiroo Yamaguchi, Katsuhisa Masaki, Yuji Nishimura, Tatsunori Tanaka, Toru Saiga, Kenji Tanaka, Ryo Yamasaki, Noriko Isobe, Jun-ichi Kira
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the Japanese Society of Neurology
• [学会発表] Early loss of connexin 32 in multiple system atrophy; implication for pathogenesis of demyelination (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuji NIshimura, Katsuhisa Masaki, Dai Matsuse, Hiroo Yamaguchi, Tatsunori Tanaka, Shoko Sadashima, Ryo Yamasaki, Toru Iwaki, Noriko Isobe, Jun-ichi Kira
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the Japanese Society of Neurology
• [学会発表] 多系統萎縮症におけるconnexin蛋白群の早期かつ広範な変化と脱髄病態との関連 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西村由宇慈, 眞崎勝久, 松瀬大, 山口浩雄, 田中辰典, 貞島祥子, 笹ヶ迫直一, 山崎亮, 磯部紀子, 岩城徹, 吉良潤一
  • 学会等名: 第34回日本神経免疫学会学術集会
• [学会発表] 中枢神経脱髄におけるオリゴデンドログリア変性によるミクログリア活性化メカニズムの解明 (2022)
  • 著者名/発表者名: 松下拓也, 西村由宇慈, 眞崎勝久, 松瀬大, 山口浩雄, 吉良潤一, 磯部紀子
  • 学会等名: 第34回日本神経免疫学会学術集会
• [学会発表] 小脳型多系統萎縮症モデルマウスを用いた新規創薬ターゲットの探索 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山口浩雄, 西村由宇慈, 松瀬大, 眞崎勝久, 田中辰典, 雑賀徹, 原田雅也, 田中謙二, 山埼亮, 磯部紀子, 吉良潤一
  • 学会等名: 第40回日本神経治療学会学術集会
• [学会発表] 難病診療連携コーディネーターの配置状況と業務実態 5年前の調査と比較した近年の傾向と問題点 (2022)
  • 著者名/発表者名: 松瀬大, 原田幸子, 岩木三保, 齋藤聖子, 深川知栄, 橋本侑, 磯部紀子
  • 学会等名: 第10回日本難病医療ネットワーク学会学術集会
• [学会発表] Identification of synucleinopathy associated microglia in a novel mouse model of multiple system atrophy (MSA)-cerebellar type (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroo Yamaguchi, Yuji Nishimura, Dai Matsuse, Katsuhisa Masaki, Tatsunori Tanaka, Toru Saiga, Masaya Harada, Kenji Tanaka, Ryo Yamasaki, Noriko Isobe, Jun-ichi Kira
  • 学会等名: Neuroscience 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Synucleionopathy-Associated Microglia Uncovered by a Novel Multiple System Atrophy-Cerebellar Type (MSA-c) Mouse Model (2022)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Kira, Hiroo Yamaguchi, Yuji Nishimura, Dai Matsuse, Katsuhisa Masaki, Ryo Yamasaki, Noriko Isobe
  • 学会等名: 147th Annual Meeting American Neurological Association
  • 国際学会