新規バイオマーカー酸化DJ-1を用いたパーキンソン病の早期診断・早期治療法の開発

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25670084
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 斎藤 芳郎 同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (70357060)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 酸化DJ-1 / パーキンソン病 / 酸化ストレス / モノクローナル抗体 / バイオマーカー / 早期診断 / ドパミン神経 / ELISA

研究実績の概要

本研究では、平成26年度において、前年度に引き続いて未治療パーキンソン病患者赤血球中で認められている酸化DJ-1のタンパク質化学的性質の解析を行った。その結果から、赤血球画分およびリコンビナント酸化DJ-1における高分子化がELISA測定値に大きく影響することを明らかにした。現在、相互作用する分子の同定を行っている。酸化DJ-1の免疫沈降系の構築に時間を要しているが、粘り強く今年度も検討を続けていく。また、本年度は、臨床サンプルの多検体測定を行い、100例を超える未治療パーキンソン病患者の測定を行い、これまでの再現性を確認することが出来た。更に、同一患者の経時変化の解析により、治療により酸化DJ-1レベルが低下することを認めた。本結果は、パーキンソン病病態における酸化DJ-1測定の意義を考えるする上で、重要な知見であると考えられる。さらに前年度確立した免疫染色、Western blot系の論文発表を行い、脳組織の分画とWestern blotを組み合わせ、組織サンプルの分析にも応用できた。神経毒を用いたパーキンソン病モデルマウスの構築および神経変性に伴う酸化DJ-1の増加も明らかとなってきた。これらの検討課題については、当初の計画よりも進展が見られたと考えている。以上の達成状況から、本年度はおおむね順調に進展していると評価した。

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

本研究では、平成26年度において、前年度に引き続いて未治療パーキンソン病患者赤血球中で認められている酸化DJ-1の蛋白質化学的性質の解析を行った。その結果から、赤血球画分およびリコンビナント酸化DJ-1における高分子化がELISA測定値に大きく影響することを明らかにした。現在、相互作用する分子の同定を行っている。酸化DJ-1の免疫沈降系の構築に時間を要しているが、粘り強く今年度も検討を続けていく。また、本年度は、臨床サンプルの多検体測定を行い、100例を超える未治療パーキンソン病患者の測定を行い、これまでの再現性を確認することが出来た。更に、同一患者の経時変化の解析により、治療により酸化DJ-1レベルが低下することを認めた。本結果は、パーキンソン病病態における酸化DJ-1測定の意義を考えるする上で、重要な知見であると考えられる。さらに前年度確立した免疫染色、Western blot系の論文発表を行い、脳組織の分画とWestern blotを組み合わせ、組織サンプルの分析にも応用できた。神経毒を用いたパーキンソン病モデルマウスの構築および神経変性に伴う酸化DJ-1の増加も明らかとなってきた。これらの検討課題については、当初の計画よりも進展が見られたと考えている。以上の達成状況から、本年度はおおむね順調に進展していると評価した。

今後の研究の推進方策

本研究では、未治療パーキンソン病患者の赤血球中で検出された酸化DJ-1のタンパク質化学的性質を明らかにし、DJ-1の酸化メカニズムを明らかにして、パーキンソン病の抗酸化治療への展開を目的としている。本年度の検討により、臨床検体の測定値や治療による影響についてのデータがそろい、上記課題を遂行する上で重要な知見が得られた。今年度は上記知見の論文発表を精力的に進めていきたい。また、これまでに構築した特異的な免疫染色法、Western blot法をさらに発展させ、パーキンソン病モデルマウスの解析から、パーキンソン病患者で起きている酸化ストレスについて詳細な検討を進めていきたい。酸化ストレス状態の理解については困難が予想されるが、各種酸化ストレスマーカーの測定と動物モデルを用いながら研究を遂行し、最終的に治療法開発へと至る研究基盤を構築していきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

次年度に繰越した生化学実験のため、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度、予定していた生化学実験を行い、使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Immunostaining of oxidized DJ-1 in human and mouse brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Saito*, Tomohiro Miyasaka, Hiroyuki Hatsuta, Kazuko Takahashi-Niki, Kojiro Hayashi, Yuichiro Mita, Osamu Kusano-Arai, Hiroko Iwanari, Hiroyoshi Ariga, Takao Hamakubo, Yasukazu Yoshida, Etsuo Niki, Shigeo Murayama, Yasuo Ihara, and Noriko Noguchi
  • 雑誌名: Journal of Neuropathology and Experimental Neurology 巻: 73 ページ: 714-728
  • DOI: 10.1097/NEN.0000000000000087
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The significance of oxidized DJ-1 protein (oxDJ-1) as a biomarker for Parkinson’s disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikuko Ogawa, Yoshiro Saito, Kazumasa Saigoh, Yoshie Hosoi, Yoshiyuki Mitsui, Noriko Noguchi, and Susumu Kusunoki
  • 雑誌名: Brain and Nerve 巻: 66 ページ: 471-477
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Induction of apoptosis and necroptosis by 24(S)-hydroxycholesterol is dependent on activity of acyl-CoA:cholesterol acyltransferase 1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Yamanaka, Yasuomi Urano, Wakako Takabe, Yoshiro Saito, and Noriko Noguchi
  • 雑誌名: Cell Death and Disease 巻: 5 ページ: e990
  • DOI: 10.1038/cddis.2013.524
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Adaptive responses induced by 24S-hydroxycholesterol through liver X receptor pathway reduce 7-ketocholesterol-caused neuronal cell death. (2014)
  • 著者名/発表者名: Akishi Okabe, Yasuomi Urano, Sayoko Itoh, Naoto Suda, Rina Kotani, Yuki Nishimura, Yoshiro Saito, and Noriko Noguchi
  • 雑誌名: Redox Biology 巻: 2 ページ: 28-35
  • DOI: 0.1016/j.redox.2013.11.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] PDの診断マーカーである血中oxDJ-1の異常高値を示したDLBの4例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西郷和真、斎藤芳郎、小川郁子、細井幸恵、三井良之、花田一志、上田昌美、石井一成、野口範子、楠進
  • 学会等名: 第33回日本認知症学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-12-01 – 2014-12-01
• [学会発表] Immunostaining of oxidized DJ-1 in human and mouse brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro SAITO, Tomohiro MIYASAKA, Hiroyuki HATSUTA, Kazuko TAKAHASHI-NIKI, Hiroyoshi ARIGA, Shigeo MURAYAMA, Yasuo IHARA, Noriko NOGUCHI.
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: ワシントンDC
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-17
• [学会発表] 酸化DJ-1特異的抗体を用いたマウスおよびヒト脳切片の免疫染色 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斎藤芳郎、宮坂知宏、初田裕幸、仁木加寿子、有賀寛芳、村山繁雄、井原康夫、野口範子
  • 学会等名: 第37回日本神経科学会Neuroscience 2014
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-12
• [学会発表] 血中の酸化型DJ-1異常高値の臨床的意義 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西郷和真、斎藤芳郎、小川郁子、細井幸恵、三井良之、花田一志、上田昌美、石井一成、野口範子、楠進
  • 学会等名: 第67回日本酸化ストレス学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-04
• [学会発表] パーキンソン病モデルマウス脳内におけるDJ-1の酸化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橿 拓磨、斎藤芳郎、林宏次朗、三田雄一郎、片岡佑斗、野口範子
  • 学会等名: 第67回日本酸化ストレス学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-04
• [学会発表] パーキンソン病関連タンパク質DJ-1の酸化による高分子化に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林茉佑香、斎藤芳郎、菊地愛、村松香奈、野口範子
  • 学会等名: 第67回日本酸化ストレス学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-04
• [図書] パーキンソン病と酸化ストレス 酸化ストレスの医学、第2版 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斎藤芳郎、野口範子
  • 総ページ数: 264-271
  • 出版者: 診断と治療社
• [備考] DJ-1に関する研究
  • URL: http://systemlifescience.wix.com/system-life-science#!dj-1/c1ou3
• [備考] 本研究の学会賞受賞：同志社大学HP
  • URL: https://www.doshisha.ac.jp/news/2014/0909/news-detail-1848.html