Novel therapy for spinal cord damage of neuromyelitis optica via regulation of BK channel

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07869
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 松下 拓也 九州大学, 大学病院, 講師 (00533001)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邉 充 九州大学, 大学病院, 助教 (30748009) ; 吉良 潤一 国際医療福祉大学, 福岡薬学部, 教授 (40183305) ; 磯部 紀子 九州大学, 医学研究院, 教授 (60452752) ; 真崎 勝久 九州大学, 大学病院, 講師 (90612903)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 視神経脊髄炎スペクトラム障害 / アストロサイト

Outline of Annual Research Achievements

私たちは視神経脊髄炎スペクトラム障害(neuromyelitis optica spectrum disorders: NMOSD)の身体障害度とBKチャネル遺伝子(KCNMA1)多型の関連について 報告し、この多型が横断性脊髄炎の頻度に関わることを見出した。またNMOSD患者の脊髄ではKCNMA1の発現が脱髄に対して保護的に作用していることを明らかに した。当研究では1NMOSDの急性期脊髄病巣のサイズを測定し、BKチャネル遺伝子(KCNMA1)多型の脊髄病巣のサイズに及ぼす影響を明らかにし、2培養アスト ロサイトに抗AQP4抗体を添加することで生じるKCNMA1発現パターンの変化を確認、3NMOSD動物モデルおよびMSの動物モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎 (Experimental autoimmune encephalomyelitis: EAE)における中枢神経病巣でのKCNMA1の発現の変化を確認、動物モデルを用いてKCNMA1調整薬剤の投与による病巣サイズ、表現型への影響を明らかにし、BKチャネル調整を介した脊髄障害抑制治療を新たに開発することが目的である。今年度において私たちは脊髄病巣の サイズに及ぼすKCNMA1の影響を明らかにするため、NMOSDおよび多発性硬化症(multiple sclerosis: MS)において脊髄MRI病巣を計測し、脊髄病巣の長軸最大長と横断面における占拠領域の位置について関連を解析した。またMS患者脳において、KCNAM1の発現を病理学的に評価し、脱髄病巣においてやや発現が低下していることを明らかにした。胎児マウス脳から作成したアストロサイトのprimary cultureを作成し、発現遺伝子の解析を行い、炎症環境下のKCNMAの発現について評価した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画から大きな逸脱なく施行できている。

Strategy for Future Research Activity

アストロサイト培養細胞系において、KCNMA1発現を亢進させるchlorpromazineを添加すること ににより炎症誘発環境において機能的代償が可能かを評価する。最終的にはNMOSD動物モデルにおいてchlorpromazineによる病巣拡大の抑制効果を評価する。

Causes of Carryover

今年度研究が臨床情報の収集と解析を主体とし、また培養系ではすでに購入していた消耗品を使用することにより次年度使用額が発生した。令和4年度研究での免疫染色に使用する抗体の購入や細胞培養の実施、動物実験の準備に当たって次年度使用額を使用する計画である。