ヒト生体試料のアミロイドβ蛋白オリゴマー形成への影響の解析

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22790815
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 小野 賢二郎 金沢大学, 附属病院, 講師 (70377381)
• キーワード: 脳神経疾患 / 認知症 / アミロイドβ蛋白 / オリゴマー

研究概要

[目的]アルツハイマー病(AD)ではアミロイドβ蛋白(Aβ)の単量体が数個から数十個凝集したオリゴマーの神経毒性が特に注目されている。我々はPhoto-induced cross-linking of umlodified proteins (PICUP)法を用いて、ヒト脳脊髄液がAβのオリゴマー化を抑制すること、更にはAD患者のヒト脳脊髄液は対照群と比較し、オリゴマー化の抑制力が弱いことを報告した。ヒト脳脊髄液内の抑制因子の特定することが、疾患の進展の予測、治療薬の開発につながるものと考えられる。
[方法]18μLのAβ溶液に20μLの脳脊髄液をはじめとした検討する物質を混合し、光触媒反応を用いてオリゴマー化させ(PICUP法)、電気泳動および銀染色を行い、それぞれの物質のAβオリゴマー化への影響を評価した。Aβの線維化を抑制すると報告されている蛋白(アルブミン、免疫グロブリン、トランスサイレチン、アポプロテインJ、グルタチオン、ホモシスチン、システインC)、金属イオン(Cu、Zn、Fe)などをヒト脳脊髄液と同等の濃度に調整し効果を検討した。また電解質・ブドウ糖の影響を評価するため、それらをヒト脳脊髄液と同等に調整した人工髄液を作成し比較検討した。
[結果]Aβの線維化を抑制すると報告されている上記の既知の蛋白、金属、更に人工髄液はヒト脳脊髄液ほどの抑制力をもたなかった。
[結論]ヒト脳脊髄液はAβのオリゴマー化を抑制するが、その抑制は総蛋白濃度やAβの線維化を抑制すると報告されている蛋白や金属、更には電解質やブドウ糖など以外の因子によると考えられる。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

我々が、候補に考えていた既知のヒト脳脊髄液中のAβ凝集抑制物質がAβオリゴマー形成抑制効果を示さなかったため、次の研究計画の練り直しに時間を要した。

今後の研究の推進方策

Aβオリゴマー形成抑制物質が、どのような特性を持つものかを評価するため、フェノールクロロフォルム法での抽出(脂溶性か水溶性かの評価)およびProtease Kの脳脊髄液の抑制力への影響の観察(タンパク質/ペプチドか否かの評価)を行う。
蛋白もしくはペプチドであれば、遠心カラムや高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などで分画にわけ、Mass Spectrometry(質量分析)での同定を試みる。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of melatonin on α-synuclein self-assembly and cytotoxicity (2012)
  • 著者名/発表者名: Ono K, Mochizuki H, Ikeda T, Nihira T, Takasaki J, Teplow DB, Yamada M
  • 雑誌名: Neurobiol. Aging 巻: 33 ページ: 2172-2185
  • DOI: DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2011.10.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Posterior cingulate atrophy and metabolic decline in early stage Alzheimer's disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Shima K, Samuraki M, Chen WP, Yanase D, Noguchi-Shinohara M, Takeda N, Ono K, Yoshita M, Miyazaki Y, Matsuda H, Yamada M, Matsunari I
  • 雑誌名: Neurobiol. Aging 巻: 33 ページ: 2006-2017
  • DOI: DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2011.07.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parkinson's disease showing progressive conduction aphasia (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakai K, Ono K, Harada H, Shima K, Notoya M, Yamada M
  • 雑誌名: Neurol. Sci 巻: 33 ページ: 399-402
  • DOI: DOI:10.1007/s10072-011-0751-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebrospinal fluid from patients with multiple system atrophy promotes in vitro α-synuclein fibril formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Ono. K, Li. L, Takamura. Y, Yoshiike. Y, Zhu. L, Han. F, Mao. X, Ikeda. T, Takasaki. JI, Nishijo. H, Takashima. A, Teplow. DB, Zagorski. MG, Yamada. M
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: (in press)
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M111.325456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain-targeted proanthocyanidin metabolites for Alzheimer's disease treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Wang. J, Ferruzzi. MG, Ho. L,Blount. J, Janle. EM, Gong. B,Pan. Y, Gowda. N, Raftery. D,Arrieta-Cruz. I, Sharma. V, Cooper. B, Lobo. J, Simon. J, Zhang. C, Cheng. A, Qian. X, Ono. K, Teplow. DB, Pavlides. C, Dixon. R, Pasinetti. G
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitamin A and Alzheimer's disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Ono. K. Yamada. M
  • 雑誌名: Geriatr Gerontol Int 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carvedilol as a potential novel agent for the treatment of Alzheimer's disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang J, Ono K, Dickstein D, Arrieta-Cruz I, Zhao W, Qian X, Lamparello A, Ferruzzi MG, Pavlides C, Ho L, Hof P, Teplow DB, Pasinetti GM
  • 雑誌名: Neurobiol. Aging 巻: 32 ページ: e1-e12
  • DOI: DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2010.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Findings of Familial Dementia with a Tau R406W Mutation (2011)
  • 著者名/発表者名: Komatsu. J, Ono. K,Yanase. D, Samuraki. M, Shima. K, Kuwano. R, Matsunari. I, Yamada. M
  • 雑誌名: Acta Neurol Berg 巻: 111 ページ: 374-375
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitamin A has antioligomerization effects on amyloid-β in vitro (2011)
  • 著者名/発表者名: Takasaki. J, Ono. K, Yoshiike. Y, Hirohata. M, Ikeda. T, Morinaga. A, Takashima. A, Yamada. M equally contributed
  • 雑誌名: J Alzheimers Dis 巻: 27 ページ: 271-280
  • DOI: 10.3233/JAD-2011-110455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of an age-mismatched and sex-mismatched normal database on the diagnostic performance of ^<18>F-FDG PET for Alzheimer's disease : the Ishikawa Brain Imaging Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Chen. WP, Samuraki. M, Shima. K, Yanase. D, Takeda. N, Miyazaki. Y, Ono. K, Yoshita. M, Nishimura. S, Yamada. M, Matsunari. I.
  • 雑誌名: Nucl Med Commun 巻: 32 ページ: 1128-1133
  • DOI: 10.1097/MNM.0b013e32834b43c2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Familial Parkinson disease mutations influence α-synuclein assembly (2011)
  • 著者名/発表者名: Ono. K,Ikeda. T, Takasaki. J, Yamada. M
  • 雑誌名: Neurobiol Dis 巻: 43 ページ: 715-724
  • DOI: doi:10.1016/j.nbd.2011.05.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-n oligomers as therapeutic targets of Alzeheimer's disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Ono. K, Yamada. M
  • 雑誌名: J Neurochem 巻: 117 ページ: 19-28
  • DOI: 10.1111/j.1471-4159.2011.07187.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of sex hormones on Alzheimer's disease-associated β-amyloid oligomer formation in vitro (2011)
  • 著者名/発表者名: Morinaga. A, Ono. K, Takasaki. J, Ikeda. T, Hirohata. M, Yamada. M.
  • 雑誌名: Exp Neurol 巻: 228 ページ: 298-302
  • DOI: doi:10.1016/j.expneurol.2011.01.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cervical flexion myelopathy in a patient showing apparent long tract signs : a severe form of Hirayama disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakai. K, Ono. K,Okamoto. Y, Murakami. H, Yamada. M
  • 雑誌名: Joint Bone Spine 巻: 78 ページ: 316-318
  • DOI: doi:10.1016/j.jbspm.2010.12.008
  • 査読あり
• [学会発表] English(H6R)及びTottori型(D7N)変異アミロイドβ蛋白の凝集および細胞毒性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野賢二郎、Teplow. DB、山田正仁
  • 学会等名: 第30回日本認知症学会学術集会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] アルツハイマー病βアミロイド蛋白凝集機構解明から予防・治療薬開発へ (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野賢二郎
  • 学会等名: 第54回日本神経化学大会ミニランチョンセミナー
  • 発表場所: 瑠璃光(石川県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] English(H6R)及びTottori(D7N)型変異がアミロイドβ蛋白の凝集および細胞毒性に与える影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野賢二郎、Teplow. DB、山田正仁
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Effect of melatonin on α-synuclein self-assembly and cytotoxicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Ono. K, Mochizuki. H, Ikeda. T, Nihira. T, Takasaki. J, Teplow. DB, Yamada. M
  • 学会等名: Alzheimer's Association International Conference on Alzheimer's Disease 2011
  • 発表場所: Expo in Porte de Versailles (France)
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Low-n oligomers as therapeutic targets of Alzeheimer's disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Ono. K
  • 学会等名: Neuroscience Seminar in University of Groningen
  • 発表場所: University of Groningen (Netherlands)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] English(H6R)及びTottori(D7N)変異アミロイドβ蛋白の凝集および細胞毒性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野賢二郎、Teplow. DB、山田正仁
  • 学会等名: 第52回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2011-05-19
• [備考]
  • URL: http://neurology.w3.kanazawa-u.ac.jp/