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2022 年度 実績報告書

リソソーム品質管理の異常を介した新規パーキンソン病病態形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22H02949
配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

桑原 知樹  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (10533903)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードパーキンソン病 / リソソーム / LRRK2 / αシヌクレイン
研究実績の概要

顕性遺伝性パーキンソン病(PD)の病因キナーゼであるLRRK2はストレスを受けたリソソームの品質管理に重要な役割を果たし、過積載となったリソソーム内容物の細胞外分泌をもたらすとともに、PD脳内において蓄積するαシヌクレインの分泌を誘発する。本年度はまず、マウス各種初代培養細胞を用いた解析から、LRRK2とその基質Rabを介したリソソームおよびαシヌクレインの細胞外分泌がミクログリアにおいて顕著に認められること、一方でニューロンや線維芽細胞など他の細胞種ではほぼ生じないことを明らかにした。また、αシヌクレイン凝集体の細胞内在化とリソソームへの移行に伴ってLRRK2が活性化し、LRRK2とその基質Rabがリソソーム膜上に局在化することを見出した。以上の結果はこれまでの培養細胞株を用いた解析と合わせ、論文として投稿した。
また、リソソームストレス下でLRRK2とRab29が協働してストレスに対処するメカニズムを明らかにし、論文として投稿した。リソソームやαシヌクレインの分泌機構については、分泌を調節する遺伝子および薬剤の探索を進め、候補の絞り込みを行った。
また、生体マウス脳において不溶性αシヌクレインの初期伝播やミクログリアの役割を検討する系の確立を試みた。蛍光標識したαシヌクレインシードの線条体への注入により、黒質を含めた脳内各所への伝播が24時間以内に速やかに生じることや、その過程でミクログリアが関与することなどを確認した。

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

LRRK2が関わるリソソーム品質管理機構の一端と、その機構がαシヌクレインの細胞外分泌に果たす役割を明らかにし、論文投稿に至った。分泌機構の解析や、マウスを用いた評価系の立ち上げも一定程度進捗した。

今後の研究の推進方策

LRRK2が関わるリソソームやαシヌクレインの細胞外分泌機構について、候補として絞り込んだ遺伝子・薬剤の効果の解析を通してさらに詰める。リソソーム品質管理機構の詳細やその細胞老化との関連についてさらに検討する。マウス脳におけるαシヌクレインシードの初期伝播の系において、LRRK2やリソソームストレスが関わる可能性を明らかにする。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of East Anglia(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of East Anglia
  • [国際共同研究] Memorial Sloan Kettering Cancer Center(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Memorial Sloan Kettering Cancer Center
  • [学会発表] ATG結合系の非オートファジー機能によるLRRK2の制御2022

    • 著者名/発表者名
      桑原知樹
    • 学会等名
      第4回マルチモードオートファジー班会議
  • [学会発表] The LC3 conjugation system regulates Parkinson’s disease kinase LRRK2 and maintains lysosomal homeostasis2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kuwahara, Maria Sakurai, Tomoya Eguchi, Gen Yoshii, Takeshi Iwatsubo
    • 学会等名
      International Symposium on Autophagy (ISA)
    • 国際学会
  • [学会発表] The LRRK2-Rab cascade in lysosomal homeostasis: a link to Parkinson’s disease and alpha-synuclein pathology2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kuwahara, Takeshi Iwatsubo
    • 学会等名
      ISN-APSN meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LRRK2 and alpha-synuclein fibrils reciprocally regulate to enhance insoluble alpha-synuclein release under lysosomal overload stress2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Abe, Tomoki Kuwahara, Shoichi Suenaga, Maria Sakurai, Takeshi Iwatsubo
    • 学会等名
      ISN-APSN meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of a novel lysosomal release pathway regulated by Parkinson’s disease kinase LRRK22022

    • 著者名/発表者名
      Maria Sakurai, Tomoki Kuwahara, Tomoya Eguchi, Takeshi Iwatsubo
    • 学会等名
      ISN-APSN meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] LRRK2とリソソームが関わる新規αシヌクレイン分泌機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      桑原知樹、阿部哲郎、末長祥一、櫻井まりあ、岩坪威
    • 学会等名
      第16回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
  • [学会発表] Mechanism of alpha-synuclein release from microglia via the LRRK2-Rab10 pathway2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kuwahara, Tetsuro Abe, Shoichi Suenaga, Maria Sakurai, Takeshi Iwatsubo
    • 学会等名
      International Research Conference on Neurodegenerative Diseases (IRCND) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] ミクログリアにおけるLRRK2-Rab10経路を介したαシヌクレイン分泌機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      桑原知樹、阿部哲郎、末長祥一、櫻井まりあ、吉井元、小森禎之、岩坪威
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会/第65回日本神経化学会大会/第32回日本神経回路学会大会(NEURO 2022)
  • [学会発表] The regulatory mechanism of Parkinson's disease kinase LRRK2 by phosphoinositide metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      吉井元、桑原知樹、櫻井まりあ、小森禎之、岩坪威
    • 学会等名
      第21回 東京大学生命科学シンポジウム
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科 神経病理学分野 ホームページ

    • URL

      http://www.neuropathology.m.u-tokyo.ac.jp/

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公開日: 2024-12-25  

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