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2016 年度 実績報告書

アストロサイト異常に着目した遺伝性・孤発性ALSの病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 26293208
研究機関名古屋大学

研究代表者

山中 宏二  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80446533)

研究分担者 小峯 起  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (00456211)
高橋 英機  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 支援ユニットリーダー (40446521)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードALS / アストロサイト
研究実績の概要

本研究では、アストロサイトの分子病態の解明と治療標的の同定を目指して、申請者が既に同定したTGF-β経路を標的とした候補分子アプローチとSOD1の発現をアストロサイト特異的に制御できるマウスを用いた網羅的解析により遺伝性・孤発性ALSの双方の病態に関わる鍵分子を同定し、アストロサイトを標的としたALSの治療法開発を目指す。今年度は、以下の研究成果を得た。
SOD1 G93Aマウスのアストロサイトにおいて上昇するTGF-β1は、グリア細胞とTリンパ球による神経保護環境を抑制することでALSマウスの進行を加速することをこれまでに見出している。今年度は、TGF-βシグナル阻害剤の投与時期による効果や運動神経への影響について検討した。運動神経におけるpSmad2量は、SOD1マウスの発症前から低下しており、運動神経におけるTGF-βシグナル伝達の異常が示唆された。さらに、発症前60日齢のSOD1G93Aマウスに対してシグナル阻害剤の脳室内投与を連日行ったところ、発症時期が早くなった(投与群平均90.7日、対照群平均110.3日、n=6-7)。また、培養運動神経細胞に対してTGF-βシグナル阻害剤を添加したところ、その生存率は低下した。
したがって、運動神経におけるTGF-βシグナルの阻害は神経変性を促進しうることが判明した。さらに、昨年度までの研究結果とあわせて考察すると、TGF-βシグナル阻害剤の投与は発症後においてのみ有効であることが判明し、治療法開発にとって重要な知見が得られた。

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

薬剤投与実験等が順調に進展している。

今後の研究の推進方策

次年度は最終年度であるので、動物実験等の成果取りまとめを行い、さらなる論文発表を目指す。

次年度使用額が生じた理由

動物実験施設の一部改修による個体数の減少のため、飼育費用が当初に予定していた金額より少なかった。

次年度使用額の使用計画

29年度は動物実験において十分な個体を確保して実験を遂行できる予定である。次年度使用額は、研究に必要な実験消耗品、動物飼育費用に充当する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      スタンフォード大学
  • [雑誌論文] Immunochemical characterization on pathological oligomers of mutant Cu/Zn-superoxide dismutase in amyotrophic lateral sclerosis.2017

    • 著者名/発表者名
      Tokuda E, Anzai I, Nomura T, Toichi K, Watanabe M, Ohara S, Watanabe S, Yamanaka K, Morisaki Y, Misawa H, *Furukawa Y.
    • 雑誌名

      Molecular Neurodegeneration

      巻: 12 ページ: 2

    • DOI

      10.1186/s13024-016-0145-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitochondria-associated membrane collapse is a common pathomechanism in SIGMAR1- and SOD1-linked ALS.2016

    • 著者名/発表者名
      Watanabe S, Ilieva H, Tamada H, Nomura H, Komine O, Endo F, Jin S, Mancias P, Kiyama H, *Yamanaka K.
    • 雑誌名

      EMBO Molecular Medicine

      巻: 8 ページ: 1421-1437

    • DOI

      10.15252/emmm.201606403

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective expression of osteopontin in ALS-resistant motor neurons is a critical determinant of late phase neurodegeneration mediated by matrix metalloproteinase-9.2016

    • 著者名/発表者名
      Morisaki Y, Niikura M, Watanabe M, Onishi K, Tanabe S, Moriwaki Y, Okuda T, Ohara S, Murayama S, Takao M, Uchida S, Yamanaka K, *Misawa H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 27354

    • DOI

      10.1038/srep27354

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuroinflammation in motor neuron disease.2016

    • 著者名/発表者名
      Endo F, Komine O, Yamanaka K
    • 雑誌名

      Clinical and Experimental Neuroimmunology

      巻: 7 ページ: 126-138

    • DOI

      10.1111/cen3.12309.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Neuregulin 1 confers neuroprotection in SOD1-linked ALS mice via restoration of C-boutons of spinal motor neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Komine O, Lasiene J, Fujimori-Tonou N, Powers B, Endo F, Watanabe S, Jin S, Ravits J, Horner P, Misawa H, Yamanaka K.
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on ALS/MND
    • 発表場所
      ダブリン
    • 年月日
      2016-12-07 – 2016-12-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Active role of neuroinflammation in motor neuron disease.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Koji
    • 学会等名
      The 2nd IMCR Symposium on Endocrine and Metabolism: International Frontiers in Homeostatic Regulation Research,
    • 発表場所
      群馬
    • 年月日
      2016-11-10 – 2016-11-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dysregulation of TGF-β signaling facilitates motor neurodegeneration of ALS mice.2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤史人、山中宏二
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [学会発表] グリア細胞からみた神経変性疾患2016

    • 著者名/発表者名
      山中宏二
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Dysregulation of neuronal TGF-β signaling contributes to neurodegeneration in mutant SOD1 mice.2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤史人、宮﨑 朗、山中宏二
    • 学会等名
      第57回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-21
  • [備考] 山中宏二 研究室(名古屋大学環境医学研究所病態神経科学分野)

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/mnd/index.html

  • [備考] 名古屋大学 環境医学研究所

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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