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2014 年度 実績報告書

難治性嗅神経障害の病態生理解明とその診断・治療法開発のための分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26293366
研究機関東京大学

研究代表者

近藤 健二  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (40334370)

研究分担者 菊田 周  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00555865)
有田 誠  独立行政法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, チームリーダー (80292952)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード鼻科学 / 嗅覚医学 / 嗅神経障害 / 神経再生
研究実績の概要

①カロリー制限モデルにおける嗅神経上皮の細胞動態の解析:マウスに隔日で低カロリーペレットを与え、摂取カロリーを通常摂取カロリーの約64%に調節して飼育したカロリー制限マウスと対照群マウスの嗅神経上皮の細胞動態の解析を行い、カロリー制限により基底細胞の分裂増殖が抑制され、またメチマゾール傷害を与えた際の神経再生が不完全になることが明らかとなった。
②新規ドラッグデリバリーシステムを用いた神経上皮の傷害制御・再生促進に関する解析:神経栄養因子であるBDNFのmRNAを高分子ポリマーに抱合しナノミセルとして嗅粘膜に点鼻投与する新しい方法を開発し、これをメチマゾール傷害後の嗅神経上皮に投与することで神経再生が加速することが明らかとなった。
③嗅神経上皮の加齢・傷害・再生過程における組織脂肪酸組成変化の網羅的解析:8週齢マウスにメチマゾール投与による嗅粘膜傷害を惹起し、傷害後2週間の神経再生が盛んな時期に粘膜を摘出し、メタボローム解析システムを用いて粘膜の脂肪酸組成を非傷害マウスの嗅粘膜と比較した。結果として、嗅粘膜にはDHAが豊富に含まれており、また傷害からの再生過程で脂肪酸組成が大きく変化することが見出された。
④n-3脂肪酸合成酵素トランスジェニックマウス(FAT-1マウス)の解析:②と関連してn-3脂肪酸合成酵素のトランスジェニックマウスで体内のn-3/n-6脂肪酸バランスが高く維持されているFAT-1にメチマゾールに嗅粘膜傷害を惹起し再生過程を組織学的に追跡したところ、FAT-1マウスでは傷害後の嗅神経の嗅球への軸索投射が促進されることが見出された。

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

①カロリー制限モデルにおける嗅神経上皮の細胞動態の解析:組織学的解析がほぼ終了し、現在1本目の論文投稿を準備している。本組織解析で明らかとなった細胞動態の変化の背景分子メカニズムを調べるため、コントロール食とカロリー制限食で飼育したマウスの嗅粘膜からRNAを回収しDNAマイクロアレイ解析を行った。現在同解析結果に基づいて定量PCRによる確認作業を準備している。
②新規ドラッグデリバリーシステムを用いた嗅神経上皮の傷害制御・再生促進に関する解析:神経栄養因子であるBDNFのmRNAを高分子ポリマーに抱合しナノミセルとして嗅粘膜に点鼻投与することで傷害後の組織再生が促進されることが示された。本研究はすでに論文が受理された。
③嗅神経上皮の加齢・傷害・再生過程における組織脂肪酸組成変化の網羅的解析:若齢動物の非傷害時、傷害からの回復期における脂肪酸組成の解析が行われた段階であるが、両者で脂肪酸組成が大きく異なっているという興味深い結果が得られており、今後の研究の進展が期待できる。
④n-3脂肪酸合成酵素トランスジェニックマウス(FAT-1マウス)の解析:組織学的解析が進行している。これまでは理研で飼育したマウスで解析を行っていたが、国内移送の手続きが完了したため今後東京大学耳鼻咽喉科での繁殖が可能となり、研究が迅速に進むことが期待できる。

今後の研究の推進方策

①カロリー制限モデルにおける嗅神経上皮の細胞動態の解析:上記の組織学的解析結果を論文化する。また同モデルにおける嗅粘膜の遺伝子発現の変化の解析をDNAマイクロアレイの結果に基づいて定量PCRで進める。
②嗅神経上皮の加齢・傷害・再生過程における組織脂肪酸組成変化の網羅的解析:非傷害時、傷害からの回復期における脂肪酸組成の変化に関わる酵素の発現の網羅的解析をDNAマイクロアレイで行う。またそれら酵素の遺伝子欠損マウスを用いた解析も行い、これらの多面的な解析が一致するかどうかを調べる。また好中球性炎症が関与するPoly(I:C) 点鼻投与嗅神経傷害モデルでは若齢マウスに比べ高齢マウスで炎症・傷害が強く現れることが分かっており、加齢変化に伴う脂肪酸組成の変化が関与する可能性があると考えている。若齢(6週)と高齢(2年)のマウスの嗅粘膜で上記分析を施行、脂肪酸組成を比較する。
③n-3脂肪酸合成酵素トランスジェニックマウス(FAT-1マウス)の解析:上記②と連動して、EPAやDHAなどのn-3脂肪酸を生体内代謝しレゾルビン、プロテクチンと呼ばれる強い抗炎症性代謝物を生成する12/15-lipoxygenase (12/15-LOX)の欠損マウス(分担研究施設で維持されている)、及び飼料にn-3脂肪酸を添加して飼育するマウスに嗅粘膜傷害を惹起させ、組織の再生及びその過程における遺伝子、蛋白、脂肪酸組成の網羅的解析を行う。さらに、レゾルビン、プロテクチンなどn-3脂肪酸由来の生理活性代謝物を直接投与することによる嗅神経上皮組織の保護・治療効果についての検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

本年度の研究費で購入予定であった、動物の嗅覚検査に用いるオルファクトメーター本体を他の研究室から譲渡されたため。

次年度使用額の使用計画

次年度に嗅覚検査関連の物品費として使用予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sensory deprivation disrupts homeostatic regeneration of newly generated olfactory sensory neurons after injury in adult mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Kikuta S, Sakamoto T, Nagayama S, Kanaya K, Kinoshita M, Kondo K, Tsunoda K, Mori K, Yamasoba T.
    • 雑誌名

      J Neurosci.

      巻: 35 ページ: 2657-2673

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2484-14.2015.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment of neurological disorders by introducing mRNA in vivo using polyplex nanomicelles.2014

    • 著者名/発表者名
      Baba M, Itaka K, Kondo K, Yamasoba T, Kataoka K.
    • 雑誌名

      J Control Release.

      巻: 201 ページ: 41-48

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2015.01.017.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viral disruption of olfactory progenitors is exacerbated in allergic mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Ueha R, Mukherjee S, Ueha S, de Almeida Nagata DE, Sakamoto T, Kondo K, Yamasoba T, Lukacs NW, Kunkel SL.
    • 雑誌名

      Int Immunopharmacol

      巻: 22 ページ: 242-247

    • DOI

      10.1016/j.intimp.2014.06.034.

  • [雑誌論文] Innate immune responses and neuroepithelial degeneration and regeneration in the mouse olfactory mucosa induced by intranasal administration of Poly(I:C).2014

    • 著者名/発表者名
      Kanaya K, Kondo K, Suzukawa K, Sakamoto T, Kikuta S, Okada K, Yamasoba T.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res.

      巻: 357 ページ: 279-99

    • DOI

      10.1007/s00441-014-1848-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 神経変性疾患と嗅覚障害2014

    • 著者名/発表者名
      近藤健二
    • 学会等名
      第53回日本鼻科学会学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] カロリー制限を受ける時期が嗅上皮傷害後の再生過程に与える影響について2014

    • 著者名/発表者名
      岩村均、近藤健二、坂本幸士、菊田周、平野真希子、鈴川佳吾、金谷佳織、山岨達也
    • 学会等名
      第53回日本鼻科学会学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] アリナミンテストの新たな意義 マウスアリナミンテストからのメッセージ2014

    • 著者名/発表者名
      菊田周、松本有、坂本幸士、岩村均、西嶌大宣、平野真希子、近藤健二、山岨達也
    • 学会等名
      第53回日本鼻科学会学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] カロリー制限が嗅上皮障害後の嗅細胞再生に与える影響について2014

    • 著者名/発表者名
      岩村均、近藤健二、坂本幸士、菊田周、鈴川佳吾、金谷佳織、山岨達也
    • 学会等名
      第115回日本耳鼻咽喉科学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [学会発表] 嗅上皮におけるアレルギーとウィルス感染の影響 モデルマウスを用いた解析2014

    • 著者名/発表者名
      上羽瑠美、近藤健二、上羽悟史、西嶌大宣、菊田周、鈴川佳吾、坂本幸士、山岨達也
    • 学会等名
      第115回日本耳鼻咽喉科学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [学会発表] アリナミンテストの結果に対する病態に基づいた新たな解釈2014

    • 著者名/発表者名
      菊田周、松本有、坂本幸士、近藤健二、上羽瑠美、岩村均、籠谷領二、西嶌大宣、鈴川佳吾、平野真希子、山岨達也
    • 学会等名
      第115回日本耳鼻咽喉科学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [備考] 東京大学耳鼻咽喉科額教室

    • URL

      http://www.h.u-tokyo.ac.jp/orl/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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