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2014 年度 実施状況報告書

RNA aptamerを用いた孤発性ALS分子標的治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 26640036
研究機関東京大学

研究代表者

郭 伸  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (40160981)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード脳神経疾患 / 神経科学 / 核酸
研究実績の概要

孤発性ALSの緩徐進行性の運動ニューロン死には、RNA編集活性低下に依る未編集型GluA2をサブユニットに持つ異常なCa2+透過性AMPA受容体の発現が深く関与している。従って、AMPA受容体のCa2+透過性を正常化することが孤発性ALSの治療法開発に繋がると考えられ、未編集型GluA2をサブユニットに持つCa2+透過性AMPA受容体を特異的にブロックする安定なRNA aptamerをモデルマウスに投与することにより、孤発性ALSの特異的治療法開発を目指す。
RNA aptamerの特異性は連携研究者のNiu教授の研究室で行い、至適局所濃度の情報を得た。マウス脳室内にRNA aptamerを投与するための予備実験を行った。頭蓋骨に留置カニューラを固定し、ミクロダイアリシスチューブで繋いだaptamerを充填したミニ浸透圧ポンプから駆出する方法を採る。
カニューラを脳室内に留置するために、頭蓋骨へ固定する手術方法を開発し、ポンプ、チューブ、カニューラの内腔へのRNA aptamerの吸着を防ぐ方法の検討を行った。RNA aptamer溶解液中に、tRNAを加えることによる効果を評価し、カニューラから駆出されてくる溶液中のRNA aptamer含有量の測定から、tRNAの至適用量、aptamerの安定な時間が、それぞれ125ng/μl、48時間であることを確認した。脳室内投与により、脳幹・脊髄の運動ニューロンに有効量のRNA aptamerを送達するための至適投与速度を0.05%トルイジンブルー含有人工脳脊髄液の投与実験により検討し、2-8 μl/hの速度が至適であることを確認した。
以上の予備実験に基づき、コンディショナルADAR2ノックアウトマウス(AR2)への投与により、Ca2+透過性AMPA受容体のブロックによる運動ニューロンへの過剰なCa2+流入の抑制効果を検討する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

担当のポスドクが年度途中で退職したことにより、新たに担当になったポスドクが脳定位手術に習熟する時間が必要であった。また、研究協力者の米国Niu教授よりのRNA aptamerの送付が送れたことで、RNA aptamerのモデル動物への投与が次年度にずれ込んだ。

今後の研究の推進方策

1)モデルマウス脳室内へのRNA aptamerの注入実験を行う。
2)AMPA受容体からのカルシウム流入阻止効果を、投与1-2週間投与後にTDP-43の細胞内局在を免疫組織化学で評価する。
3)有効性が見られたときには、至適用量設定のために、高用量、低用量を投与して同様の検討を行う。
4) さらに、運動ニューロン死抑制効果を確認するために、4-6週間投与し、運動機能、前角細胞数、前根軸索数を測定する。
5)研究協力者であるNiu 教授の教室では、新規の低分子RNA aptamer を開発しており、力価の高いRNA aptamerが得られたときには順次適用する。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の使用の細かい金額の端数となった。

次年度使用額の使用計画

今年度と合わせて消耗品費として使用する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Unique nuclear vacuoles in motor neurons of conditional ADAR2-knockout mice2014

    • 著者名/発表者名
      Sasaki S, Yamashita T, Hideyama T, Kwak S
    • 雑誌名

      Brain Res

      巻: 1550 ページ: 536-546

    • DOI

      10.1016/j.brainres. 2014.01.006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The molecular link between inefficient GluA2 Q/R site-RNA editing and TDP-43 pathology in motor neurons of sporadic amyotrophic lateral sclerosis patients2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T,*Kwak S
    • 雑誌名

      Brain Res

      巻: 1584 ページ: 28-38

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2013.12.011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TDP-43病理形成メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      山下雄也, *郭 伸
    • 雑誌名

      Dementia Japan

      巻: 28 ページ: 307-318

  • [雑誌論文] TDP-43病理形成メカニズムにおけるTDP-43のカルパイン依存性断片化の意義2014

    • 著者名/発表者名
      山下雄也, *郭 伸
    • 雑誌名

      臨床神経

      巻: 54 ページ: 1151-1154

  • [学会発表] 孤発性ALSの分子病態解析に基づいた治療法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      郭 伸
    • 学会等名
      京都大学iPS細胞研究所セミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-01-23 – 2015-01-23
  • [学会発表] ADAR2-downregulation, a pathogenesis of ALS and a target for therapy2014

    • 著者名/発表者名
      Kwak S
    • 学会等名
      Workshop “RNA editing—from genomic prediction to function
    • 発表場所
      Ein Gedi, Israel
    • 年月日
      2014-12-07 – 2014-12-10
  • [学会発表] Gene therapy for sporadic ALS using an intravenous injection of AAV vector2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T, Chai HL, Teramoto S, Muramatsu S, Kwak S
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on MND/ALS
    • 発表場所
      Brussels, Belgium
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-07
  • [学会発表] Mechanism-based gene therapy for ALS using sporadic ALS model mice2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T, Chai HL, Teramoto S, Tsuji S, Shimazaki K, Muramatsu S-I, Kwak S
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] AAV-ADAR2によるALSの遺伝子治療2014

    • 著者名/発表者名
      郭 伸
    • 学会等名
      第36回日本生物学的精神医学会第57回日本神経化学会大会
    • 発表場所
      奈良文化会館,奈良
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-01
  • [学会発表] Electron microscopic observation of intranuclear aggregation of TDP-43 in mouse cerebral cortex produced by in utero electroporation2014

    • 著者名/発表者名
      Akamatsu M, Takuma H, Yamashita T, Okada T, Masu-Keino K, Oehring H, Kwak S, Masu M, Jirikowski FG
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会Neuro2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] 孤発性ALSモデルマウスを用いたALSの遺伝子治療法開発の試み2014

    • 著者名/発表者名
      山下雄也, 蔡 慧玲, 寺本さやか, 辻 省次, 島崎久仁子, 村松慎一, 郭 伸
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会Neuro2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] ペランパネルはALSモデルマウス運動ニューロンのTDP-43病理を軽減する2014

    • 著者名/発表者名
      蔡 慧玲, 郭 伸, 山下雄也
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会Neuro2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] 分子病態モデルマウスを用いた筋萎縮性側索硬化症の遺伝子治療法開発2014

    • 著者名/発表者名
      郭 伸
    • 学会等名
      第5回東京ALSフォーラム
    • 発表場所
      シェラトン都ホテル東京, 東京
    • 年月日
      2014-08-23 – 2014-08-23
  • [学会発表] ALS 治療への展望2014

    • 著者名/発表者名
      郭 伸
    • 学会等名
      第12回神経難病とケアを考える会,
    • 発表場所
      エーザイホール, 東京
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a gene therapy for sporadic ALS by normalizing ADAR2 activity in the motor neurons using a vascular type AAV vector2014

    • 著者名/発表者名
      Kwak S, Yamashita T, Chai HL, Teramoto S, Muramatsu S-I
    • 学会等名
      The 24th Meeting of the European Neurological Society
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2014-05-31 – 2014-06-03
  • [学会発表] 分子病態に基づいた孤発性ALSの遺伝子治療法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      郭 伸, 山下雄也, 蔡 慧玲, 寺本さやか, 辻省次, 島崎久仁子, 村松愼一
    • 学会等名
      第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [学会発表] 子宮内電気穿孔法TDP-43遺伝子導入によるin vivo形成封入体の微細形態の検討2014

    • 著者名/発表者名
      詫間 浩, 赤松 恵, 山下雄也, Hartmut Oehring, 岡田拓也, 枡 和子, 石井一弘, Gustav Jirikowsk, 郭 伸, 枡 正幸, 玉岡 晃
    • 学会等名
      第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [学会発表] AMPA受容体サブユニットGluA2のQ/R部位RNA編集率に対する薬剤の効果2014

    • 著者名/発表者名
      澤田 潤, 相澤仁志, 浅野目明日香, 高橋佳恵, 斎藤 司, 片山隆行, 山下雄也, 郭 伸, 長谷部直幸
    • 学会等名
      第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [学会発表] TDP-43病理形成メカニズムにおけるTDP-43のカルパイン依存性断片化の意義2014

    • 著者名/発表者名
      山下雄也, 郭 伸
    • 学会等名
      シンポジウム「TDP43の新展開」第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科 疾患生命工学センター 臨床医工学部門 郭 研究室

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/teamkwak/news.html

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公開日: 2016-05-27  

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