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2023 年度 実施状況報告書

脳に常在する境界性マクロファージの役割解明とALS治療を目指した実験的介入研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K06634
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

三澤 日出巳  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (80219617)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードマクロファージ / ALS / 血液脊髄関門 / 細胞外マトリックス
研究実績の概要

これまでの研究で、ALSモデルマウスの脳血管周囲マクロファージ (PVM)を枯渇させるとALS病態が改善する傾向が認められたため、そのメカニズムの検討を行った。今年度は、クロドロン酸封入リポソーム (CLO) の大槽内投与マウスでの血液脊髄関門 (BSCB)と細胞外マトリックスの解析を行った。BSCB破綻はALSの特徴であり、PVMの枯渇は特定の病態下でBBB/BSCB破綻を抑制するとする先行研究を参考に、SOD1G93AマウスでのPVMの枯渇がBSCBの維持に関与するか調べた。脳実質への血液の漏出を検出するプルシアンブルー染色の結果、CLO処置群の腰髄におけるブルースポット数はPBS処置群(コントロール群)に比べて有意に減少し、PVMの枯渇によるBSCB破綻の抑制が示された。次に、BSCBの維持に寄与するECMに着目した。SOD1G93Aマウスの腰髄においてECMタンパク質であるラミニンは病態進行に伴い有意に低下していた一方、CLOの繰り返し投与によりラミニンは有意に増加した。別のECMタンパク質コラーゲンⅣについても、PBS群と比べてCLO群で有意に増加していた。
これらの結果から、PVMの持続的な枯渇が病態進行に伴うECMの分解を抑制し、BSCB破綻を防ぐことが示された。PVMの枯渇は脳内のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)活性を低下させ、さらに線維芽細胞におけるECM関連遺伝子の発現を上昇させ、血管周囲ECMの増加を引き起こす可能性が考えられた。

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

PVMのALS病態への関与について、当初の予想に反する実験結果となったが、その理由を説明できるメカニズムを発見することができた。

今後の研究の推進方策

我々の当初仮説では、SOD1G93AマウスからPVMを枯渇させるとALS病態の加速・悪化が観察されると予想した。しかし、実験結果はその反対であり、ALS病態の改善が観察された。PVMはむしろ脳内炎症を誘発しALS病態を進行させる悪化因子であることが判明したため、その理由を解析中である。この研究からPVMがALS治療の新たなターゲットとなる可能性が浮上してきたため、詳細な解析を進める予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Depletion of perivascular macrophages delays ALS disease progression by ameliorating blood-spinal cord barrier impairment in SOD1G93A mice2023

    • 著者名/発表者名
      Adachi Kazuki、Miyata Kota、Chida Yukino、Hirose Mikako、Morisaki Yuta、Yamanaka Koji、Misawa Hidemi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1291673

    • DOI

      10.3389/fncel.2023.1291673

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LAG-3 expression in microglia regulated by IFN-γ/STAT1 pathway and metalloproteases2023

    • 著者名/発表者名
      Morisaki Yuta、Ohshima Motoki、Suzuki Hikaru、Misawa Hidemi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1308972

    • DOI

      10.3389/fncel.2023.1308972

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ミクログリアにおける免疫チェックポイント分子LAG-3の発現および機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      大島基希, 森﨑祐太, 三澤日出巳.
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
  • [学会発表] ミクログリアにおける免疫チェックポイント分子の発現解析2023

    • 著者名/発表者名
      大島基希,森﨑祐太,山中宏二,三澤日出巳.
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
  • [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症モデルマウスへの抗PD-1抗体投与は病態進行を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      森﨑祐太,青野らん,鈴木耀,大島基希,山中宏二,三澤日出巳.
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会

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公開日: 2024-12-25  

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