神経変性疾患患者の歯髄由来ｉＰＳ細胞とメタロチオネインを活用した薬物治療薬開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24590664
• 研究機関: 岐阜薬科大学
• 研究代表者: 保住 功 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (20242430)
• 研究分担者: 國貞 隆弘 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30205108) ; 犬塚 貴 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50184734)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 神経変性疾患 / iPS細胞 / メタロチオネイン / 筋萎縮性側索硬化症 / 分化誘導 / 創薬

研究実績の概要

神経変疾患患者の不要となった歯髄からiPS細胞を作製している。疾患によっては初期化抵抗性を示し、iPS細胞ができにくいものもあった。幸い、京都大学iPS細胞研究所の技術支援も受け、血液の血球細胞からもiPS細胞の作製も行っている。
当初、歯髄細胞からiPS細胞から各種神経細胞に分化させ、治療薬として活用することを想定したが、採取した歯髄細胞に歯髄幹細胞が存在し、各種神経細胞に分化することが、細胞マーカーによって証明された。マウスの脊髄損傷の治療にヒト歯髄細胞が有効であることが報告されている。幸い我々の施設に筋萎縮性側索硬化症（ALS）モデル犬がおり、脊損モデル犬、ALSモデル犬に犬歯髄細胞の移植を考え、犬歯髄細胞投与の動物実験の申請中である。
メタロチオネイン（MT）のアイソフォーム(I/II, III)について、ALS患者のヒト脊髄とコントロール患者の脊髄における量をドットブロット法によって検査したが、検出方法の問題、検体数の不足もあって、有意差が出るまでには至っていない。一方、MTと同じ亜鉛トランスポーターのZnTファミリーについて検索したところ、ZnT3とZnT6がALS群の脊髄において有意に低下していた。また、ZnTの脊髄における局在を解析すると、運動神経を含む神経細胞に選択的に発現していることが明らかとなった。さらに、ALSモデルマウスの脊髄において、ZnT3とZnT6のタンパク質量に変化は認められず、ALSにおけるZnT3とZnT6の減少は、単に神経脱落によるものではなく、ALSの発症・病態の進行に関与している可能性が示唆された。この研究成果は英文誌J. Neurological Res (2015)に発表した。MT-III結合タンパク質についても3つが同定され、その解析も終了し、英文誌に論文投稿を準備中である。

研究成果

• [雑誌論文] Zinc transporters ZnT3 and ZnT6 are downregulated in the spinal cords of patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kaneko M, Noguchi T, Ikegami S, Sakurai T, Kakita A, Toyoshima Y, Kambe T, Yamada M, Inden M, Hara H, Oyanagi K, Inuzuka T, Takahashi H, Hozumi I.
  • 雑誌名: J Neurosci Res 巻: 93(2) ページ: 370-9
  • DOI: 10.1002/jnr.23491
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Conditioned medium of dental pulp cells stimulated by Chinese propolis show neuroprotection and neurite extension in vitro (2015)
  • 著者名/発表者名: Kudo D, Inden M, Sekine S, Tamaoki N, Iida K, Naito E, Watanabe K, Kamishina H, Shibata T, Hozumi I.
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 589 ページ: 92-97
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2015.01.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] SA4503, a sigma-1 receptor agonist, suppresses motor neuron damage in vitro and in vivo amyotrophic lateral sclerosis models (2014)
  • 著者名/発表者名: Ono Y, Tanaka H, Takata M, Nagahara Y, Noda Y, Tsuruma K, Shimazawa M, Hozumi I, Hara H.
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 559 ページ: 174-8
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.12.005
  • 査読あり
• [備考] 岐阜薬科大学医療薬剤学大講座薬物治療学研究室
  • URL: http://www.gifu-pu.ac.jp/lab/yakuchi/Med_Mol_Therp/Home.html