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| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
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| 池田 匡志 アブストラクト 研究報告書 | 藤田保健衛生大学医学部
精神神経科学 | ポリジェニックモデルを考慮した双極性障害の”CNV prioritization” | 100 |
| 双極性障害（BD）の遺伝子研究は、頻度の高い遺伝子多型（SNP）が有意な関連を報告されている一方、稀な変異であるコピー数変異（CNV）の関与は明確でない。本研究では、BDにおける「候補リスクCNV」の寄与を明確化するため、「候補CNVの有無により層別化した」サンプルにおけるリスクSNPの総和（ポリジェニックスコア）が異なるかを検討した（仮説では候補CNVを持たないサンプルのスコアが高い：3102名のBDサンプル）。 その結果、候補CNVを持たないBD vs CNVを持つBDにおけるポリジェニックスコアは、有意な差を検出できなかった。すなわち、「CNVを持つBDは、polygenicによる寄与が少ない」という仮説を支持しない結果であった。しかし、CNVの有無で階層化したことで、サンプル数が限定的となり、検出力不足に陥っている可能性が高いため、今後も、サンプル数を拡大して解析することが必須である。 | |||
| 石崎 泰樹 アブストラクト 研究報告書 | 群馬大学大学院医学系研究科
医科学専攻 分子細胞生物学 | アルツハイマー型認知症前駆期における白質虚血に対する修復法の開発 | 100 |
| アルツハイマー病などの認知症を前駆期に先制治療を実施し、認知症発症を防止することが国家的な課題となっている。最近の知見からアルツハイマー型認知症の発症防止には白質高信号対策が重要であることが示唆されている。我々は血管内皮細胞移植によって脱髄巣のオリゴデンドロサイト前駆細胞（OPCs）の数が増加すること、血管内皮細胞の培養上清から単離した細胞外小胞（EV）はOPCsのアポトーシスを抑制し、増殖を亢進させることを明らかにした。本研究では血管内皮細胞由来のEVが包含するOPCsの生存・増殖促進分子を明らかにすることを目的とし、EVにPDGF-Bが含まれていること、このPDGF-BによりOPCsの増殖が促進される可能性が高いことを明らかにした。今後は別の候補タンパク質について検討するとともに、miRNAのOPCsに対する効果の検討を進め、OPCsの生存・増殖促進に寄与する因子を明らかにしたい。 | |||
| 石橋 賢士 アブストラクト 研究報告書 | 東京都健康長寿医療センター 神経画像研究チーム 神経内科学、神経核医学 | 精神疾患におけるミクログリアイメージング：新規TSPOリガンドによる探索研究 | 100 |
| ミクログリアの活性化は炎症の存在を示唆する。ミクログリアが活性化するとミトコンドリア外膜に存在するTSPOが過剰発現する。したがって、PETを用いてTSPOを定量測定することにより、ミクログリアの活性化の程度を画像化することができる。 あらゆる脳疾患でミクログリアの活性化が示唆されており、ミクログリア活性の画像化は、種々の脳疾患の病態の評価や治療方針の決定に有用な情報を与え得る。近年、ミクログリア活性を画像化する第2世代TSPO-PETリガンドとして、11C-CB184が開発された。本研究では、11C-CB184はどの程度のミクログリアの活性化を画像化できるのか、について検討を行った。結果、MRI等で検出できない炎症を11C-CB184 PETでは検出できる可能性が示唆された。今後、11C-CB184の有用性について、対象疾患の拡大や病理組織との関連性など、更なる検討が必要である。 | |||
| 伊藤 雅之 アブストラクト 研究報告書 | 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 疾病研究第二部 | シングルセル解析による結節性硬化症の発生機序に関わる遺伝的異質性の解明 | 100 |
| 本研究では、結節性硬化症（TSC）のシングルセル解析による癌抑制遺伝子の遺伝的異質性（LOH）とその発症病態を解明する。TSCはてんかんや知的障害、精神症状など中枢神経系を中核とした多彩な症状を様々な程度に呈する疾患である。原因遺伝子TSC1とTSC2は癌抑制遺伝子であり、TSCの発症はtwo-hit理論で説明されている。TSCの病態を細胞レベルで解析し、TSCの発症機序とLOHの関連性を分子遺伝学的に解明する。 対象は、TSC患者3例の脳組織である。病巣からマイクロダイセクションにより異常細胞を取り出しDNA抽出し、TSCの原因遺伝子解析を行なった。次に、遺伝子異常とLOHの解析を調べた。その結果、TSC2遺伝子異常があることを確認し、対立遺伝子のTSC2遺伝子変異解析を行なっている。 本研究をさらに進展させることで、TSCのLOHの生物学的意義を明らかにするだけでなく、広く類縁疾患の分子機構の解明と新たな治療法開発の基盤になることが期待できる。 | |||
| 岩田 正明 アブストラクト 研究報告書 | 鳥取大学医学部
脳神経医科学講座 精神行動医学分野 | NLRP3の活性化抑制をターゲットとした精神疾患の新規治療薬の開発 | 100 |
| これまで精神疾患は疾病単位で病態が捉えられ、その病態に基づいた疾病ごとの治療薬が開発されてきた。しかし近年、種々の精神疾患は「炎症」という共通の病態により発症または修飾される可能性が示唆されるようになった。炎症をひき起こすメカニズムのうち、特にNLRP3は多種多様な物質を感知して炎症を引き起こす非常にcriticalな細胞内受容体である。そこで、炎症惹起の中枢となるNLRP3の活性化抑制を創薬ターゲットとすることで、様々な精神疾患の予防および治療に役立つことが期待される。Beta-hydroxybutyrate（BHB）はNLRP3の抑制作用を有する生体内産生ケトン体の一種である。本研究ではBHBの経口投与が、うつ病モデル動物に対して抗うつ・抗不安効果を有することが明らかになった。今後はさらに、脳内炎症仮説に基づく、特定の疾病にターゲットを限定しない疾病横断的な新規治療薬の開発を目指す。 | |||
| 加藤 正樹 アブストラクト 研究報告書 | 関西医科大学医学部 精神神経科 | 遺伝子発現制御因子によるうつ病プレシジョンメディシンを目指した臨床薬理研究 | 100 |
| 本研究は、網羅的なmiRNA解析にて、SSRIとミルタザピンの治療反応と相関するmiRNAと関連するパスウェイを同定することを目的とした。未治療のうつ病サンプル105名を対象に、網羅的なmiRNA解析を行った。21種類のmiRNAがSSRIによる治療2週後のHAM-D変化率と相関しており（R2=0.89, p=7.09E-05）、miR-4526（p=9.85E-05） がTop hitであった。また、早期HAM-D変化率と関連のあったmiRNAのうち15種類は治療後4週のHAM-D変化率（％）とも相関していた（R2=0.81, p=0.002）。4種類のmiRNAsが有意にMirtazapineによる治療2週後のHAM-D変化率と相関しており（R2=0.28, p=0.017）top hitsがmiR-483-3pであった。MAPK signaling pathwayと Thyroid hormone synthesis pathway は、どちらの薬剤とも関連していたが、それぞれのpathway上で同じ遺伝子だけでなく、異なる遺伝子をターゲットとしていた。 | |||
| 黒滝 直弘 アブストラクト 研究報告書 | 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科 精神神経科学 | 正常圧水頭症多発家系の臨床及び分子遺伝学解析による新規治療法の開発 | 100 |
| 治療可能な認知症とされる正常圧水頭症（iNPH）の分子生物学的病態を明らかにし治療法や可能な予防法を提案し高齢化社会への貢献を計ることが本研究の背景である。私達は特発性正常圧水頭症（iNPH）の2世代にわたる家族集積例を経験した。そこで遺伝子変異による病態が強く示唆されたので、倫理的な問題を配慮しながら当該家系の中で、罹患者４名、健常者５名の全エキソーム解析を行い、罹患者特有の遺伝子変異の有無を検索した。その結果遺伝子Xの点突然変異が罹患者に特有に同定された。そこで遺伝子Xの機能解析を主にCRISPR/Cas9システムを用いて作成したモデルマウスを解析したところ脳室全体の繊毛の発育不全が著明に観察された。よって本家系におけるiNPHの病態は髄液の循環不全であると結論した。さらにモデルマウスの呼吸器系や精巣でも繊毛の発育不全を認めたことから、感染症や不妊等の合併症を有する可能性が示唆された。 | |||
| 東海林 幹夫 アブストラクト 研究報告書 | 弘前大学大学院医学研究科 脳神経内科学 | 植物性経口Aßワクチンによる安全で安価な抗アルツハイマー病薬の開発 | 100 |
| 組み換えダイズ蛋白の経口免疫で，Aβ+内のAβ4-10構造を認識するIgG抗体が産生され、Aβ oligomer除去への関与が考えられた。細胞性免疫では抗炎症作用をもつIL-10の産生増加が主であり、Th1介在細胞免疫の抑制が考えられた。学習障害の悪化は21週から最終の51週にわたって抑制され、認知機能低下の予防効果が示された。可溶性Aβ oligomerの減少と不溶性の高分子量Aβの増加から、可溶性Aβが不溶性分画へ隔離された可能性がある。脳Aβの減少は不溶性のcore plaqueよりも非線維性のdiffuse plaqueに主に認められ、Aβの不溶性分画への隔離を支持する所見であった。Aβ+経口免疫は安全で有効なADの疾患修飾療法になりうると考えられた。以上の基礎的検討でAβ＋ワクチンの有効性と安全性が検証された。今後は、日本発の新たなAD病態修飾薬の開発と臨床応用を目指して病態修飾薬開発の手順に移行し、AD予防の第Ⅰ相臨床試験へ展開を考えている。 | |||
| 田上 真次 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 精神医学教室 | アルツハイマー病根本治療薬開発の新指標を構築する | 100 |
| アルツハイマー病病理過程の上流にあるアミロイドβ蛋白（Aβ）が毒性を発揮する時期に、薬剤を投与すべく抗Aβ薬剤の予防的投与が検討されている。我々はγセクレターゼによる最終分泌産物であると考えられていたAβ42が、実はγセクレターゼの基質となり、さらに凝集性が乏しいAβ38に切断されることを発見した。そしてAβ産生の際に産生される副産物、3-4アミノ酸ペプチド（γバイプロダクト）を細胞内で検出することに成功した。本研究では我々が確立したシステムを用いてAβが産生される際に細胞内に放出されるγバイプロダクトを網羅的に解析し、それらの定量とcharacterizationを行った。驚くべきことに、γセクレターゼ阻害剤数種類を細胞に添加すると、γバイプロダクト量は減るどころか増大した。さらに、それらの薬剤により細胞内にAβ46やAβ43などのC末延長型Aβ量が増大していることもわかった。 | |||
| 竹内 啓善 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 精神・神経科学教室 | 治療抵抗性統合失調症における服薬アドヒアランス | 100 |
| 統合失調症のうち約30%は、2種類以上の抗精神病薬を十分投与しても症状改善が不十分な治療抵抗性統合失調症に分類されるが、その一部は十分服薬ができていないことによる「見かけ上の」治療抵抗性統合失調症の可能性がある。最も精度が高い服薬アドヒアランス測定方法にMedication Event Monitoring System（MEMS）があり、本研究ではMEMSにより治療抵抗性統合失調症患者の服薬アドヒアランスを12週間前向きに測定し、見かけの治療抵抗性統合失調症の存在の頻度を明らかにし、かつ服薬アドヒアランスと精神症状との関係を調査する。現在、各施設の倫理委員会の承認を受け、合計4名の対象者を組み入れている。引き続き、対象者のリクルートを進めていくと共に、服薬アドヒアランス、精神症状などのデータ収集を行っていく予定である。 | |||
| 西 大輔 アブストラクト 研究報告書 | 国立精神・神経医療研究センター 精神保健研究所 精神保健計画研究部 | 周産期うつ病におけるオメガ3系脂肪酸とアディポネクチンの関連 | 100 |
| 妊婦のうつ症状に対するオメガ3系脂肪酸の有効性を検討する多施設共同RCTから得られた血液を用いて、ベースラインのアディポネクチン値によってオメガ3系脂肪酸の抗うつ効果が変わるかを検討することを目的とした。108人の妊婦がRCTに参加し、オメガ3系脂肪酸群（介入群）に55人、プラセボ群に53人が割り付けられた。このうち、追跡調査を完遂したのは介入群49人、プラセボ群51人であった。 研究の結果、初回調査時のアディポネクチン値が中央値より低い群と高い群で、いずれもオメガ3系脂肪酸による抗うつ効果は示されなかった。日本が欧米に比べて肥満者が少なく、アディポネクチン値が非常に低い人がもともと少ないことが今回の研究結果に影響を与えている可能性が考えられた。 オメガ3系脂肪酸の抗うつ効果が期待できる人を同定する際に炎症以外の要因に着目する必要性を明らかにした点が、本研究の意義と考えられる。 | |||
| 西川 徹 アブストラクト 研究報告書 | 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 認知行動医学系専攻 脳行動病態学講座 精神行動医科学分野 | D-セリンシグナル調節系の解明と統合失調症の病態解析および治療法開発への応用 | 100 |
| D-セリンシグナル系を調節する分子細胞機構の解析と統合失調症の新しい治療法開発への応用に関する研究を行った。D-セリンの細胞外放出を抑制する、カルシウム透過性AMPA型グルタミン酸受容体の選択的遮断薬が、統合失調症モデルのフェンサイクリジンまたはMK-801（NMDA受容体機能低下モデル）、およびメタンフェタミン（ドーパミン伝達亢進モデル）を投与したマウスの双方の行動変化を改善することを明らかにした。この結果は、CP-AMPA受容体が新規抗精神病薬開発の標的分子となる可能性を示唆している。また、細胞外D-セリン濃度は、前頭葉のグリアが豊富な白質とニューロンが主要な成分の灰白質の間で同等であり、ニューロンの脱分極によって、神経伝達物質アミノ酸が増加するのと反対に減少することから、ニューロンとグリアの双方により神経伝達物質とは異なる調節を受けていると推測された。 | |||
| 野村 洋 アブストラクト 研究報告書 | 北海道大学大学院薬学研究院 薬理学研究室 | ヒスタミン神経系の活性化による記憶調節機構の解明 | 100 |
| 記憶障害は認知症の主症状の1つで、生活の質を著しく低下させる。一度は覚えたが、時間の経過や認知症の進行によって思い出せなくなる。一見失われたように見える記憶も、記憶の想起を増強すれば回復できると考えられるが、記憶の想起を増強し記憶を回復させる薬物は存在しない。本研究は、ヒスタミン神経系を選択的に制御し、記憶想起に対する影響を解明することを目的として行った。HDC-Creノックインマウスと化学遺伝学的手法を用いて、ヒスタミン神経を選択的に標識し、活性化した。そしてこのマウスに対して新規物体認識試験を行い、忘れた記憶が回復するかを検討した。通常、トレーニングから1週間経過すると物体記憶は思い出せない。しかし1週間後のテスト直前にヒスタミン神経を選択的に活性化すると、物体記憶を回復できることを明らかにした。本研究の成果により、ヒスタミン神経系の活性化が認知症治療のターゲットになることを提唱する。 | |||
| 疋田 貴俊 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学蛋白質研究所 蛋白質高次機能学研究部門 高次脳機能学研究室 | モデルマウスを用いた統合失調症の神経回路病態の研究 | 100 |
| 統合失調症は遺伝要因と環境要因の組み合わせによって発症する複合疾患である。統合失調症においては幻覚妄想などの精神症状がみられる前に認知障害が存在するが、その神経基盤については明らかではなかった。そこで、タッチスクリーン認知学習測定装置を用いて、タッチスクリーンに表示されるキューと報酬を関連づけさせる認知学習課題を行った。さらにこの認知学習の神経回路機構を調べるために、側坐核、背側線条体内側部、背側線条体外側部のそれぞれに、大脳基底核神経回路の直接路あるいは間接路に特異的な可逆的神経伝達法を適用した。その結果から、報酬を関連づけさせる認知学習において側坐核の直接路が特異的に関与することが示された。今後、統合失調症モデルマウスをはじめとした精神疾患モデルマウスの認知学習行動を解析することによって、それぞれの精神疾患特異的な神経回路病態を明らかに出来ることが期待される。 | |||
| 等 誠司 アブストラクト 研究報告書 | 滋賀医科大学 生理学講座 統合臓器生理学部門 | 自殺者およびカニクイザルを用いた大うつ病の病態解明 | 100 |
| 我々は、大うつ病患者の死後脳を用いた解析で、前頭極灰白質におけるオリゴデンドロサイト系譜細胞の減少を見出したことから、大うつ病の病態メカニズムに迫ることを目的に本研究を計画した。ヒト死後脳などを用いて、前頭極灰白質から神経細胞やオリゴデンドロサイト系譜細胞などの細胞種ごとに細胞核を抽出し、次世代シーケンサーによる網羅的メチル化解析を行ったところ、細胞種によって異なるDNAメチル化プロファイルをもつことが判明した。一方、インターフェロンα慢性投与による大うつ病モデルカニクイザルを作製し、オリゴデンドロサイト系譜細胞のDNAメチル化プロファイルを解析したところ、Sox10遺伝子などのプロモーター領域が低メチル化傾向であることが明らかとなった。以上の結果は、大うつ病の病態にオリゴデンドロサイト系譜細胞のエピゲノム異常が関与するという、我々の仮説を支持するものであった。 | |||
| 平野 羊嗣 アブストラクト 研究報告書 | 九州大学大学院医学研究院 精神病態医学 | 統合失調症の発症に関わる神経同期活動異常の解明 | 100 |
| 統合失調症は進行性に機能低下を来たし、社会的損失も大きくその病態解明は喫緊の課題である。近年、統合失調症では、知覚や認知機能を司るガンマ帯域の皮質活動が異常をきたし、それが病態に関連することがわかってきた。ガンマ帯域の皮質活動はその発生機序が比較的に明確で、新たなバイオマーカーとして注目されている。本研究では、発症初期における音刺激に対するガンマ帯皮質活動異常を検索した。初発統合失調症約23名とその対象群約39名に対し、再現性の高い20、30、40ヘルツ頻度の連続音刺激を提示した際の、脳波の聴性定常反応と自発皮質活動を解析した。その結果、統合失調症では、慢性期のみならず、既にその発症初期において、30～40ヘルツ頻度の音刺激による同期ガンマの低下と自発ガンマの上昇の双方の異常が出現していることが示された。本指標は、早期の診断や治療介入に応用可能なバイオマーカーとして有用だと思われる。 | |||
| 福森 亮雄 アブストラクト 研究報告書 | 国立長寿医療研究センター 認知症先進医療開発センター 分子基盤研究部 認知症病態解析室 | γセクレターゼのエクソサイトを標的とするアルツハイマー病の治療薬の開発 | 100 |
| アルツハイマー病患者の脳に蓄積するアミロイドβ蛋白（Aβ）を除去するAβ抗体療法がフェーズIII治験中である。ただ、抗体療法によりAβを除去しても、Aβは生理的に産生され続けるため、引き続き維持療法が必要となる。維持療法としては、毒性Aβの産生自体を止める化合物ベースの薬（安価、経口）が望まれるだろう。これまでに開発されたAβ産生阻害薬は副作用がおこり、臨床応用できていない。そこで、我々は独自に発見したエクソサイトと呼ばれる基質結合部位を標的とすることで、副作用のないAβ産生選択的阻害薬の開発を目指している。今回そのエクソサイトでの結合メカニズムについての研究を行い、その基質認識は柔軟性がある事を明らかにした。今回の結果を応用することで、エクソサイト結合を標的とするAβ産生選択的阻害薬の開発につながるかもしれない。 | |||
| 森 大輔 アブストラクト 研究報告書 | 名古屋大学脳とこころの研究センター | Reelin欠失統合失調症患者型モデルマウスによる分子病態解明 | 100 |
| 本研究課題において、新規自作したリーリン欠失患者型モデルマウスの表現型解析を実施し、ホモ欠失マウスにおいては滑脳症様の大脳皮質、海馬構造異常を認め、ヘテロ欠失マウスでは一般的な行動解析から統合失調症様症状の一部を認めたことから本マウスはモデルマウスになり得ることを見出した。in vitro neurite migration assayから、リーリン欠失患者由来iPS細胞から分化した神経細胞遊走と同様の表現型を得たことから、ヒトとマウスで進化的に保存された分子メカニズムから統合失調症の発症につながることを強く示唆した。 | |||
| 山形 要人 アブストラクト 研究報告書 | 東京都医学総合研究所 脳発達・神経再生研究分野 | アストロサイトの異常によるASD：ヒトiPS細胞を用いた検証と治療薬 | 100 |
| 結節性硬化症の患者にみられる精神症状の一つとして自閉症が知られているが、その発症メカニズムは明らかにされていない。私たちは、これまで結節性硬化症の原因遺伝子Tsc1をアストロサイトで欠損させたマウスが社会行動異常を起こすことを発見している。さらに、このマウスに低分子量G蛋白質Rhebを抑制する薬物（Rheb阻害薬）を投与すると、行動異常が改善することも確認している。そこで、本研究では、ヒトiPS細胞のTsc2遺伝子にCRISPR/Cas9法を用いて変異を導入し、疾患iPS細胞を樹立した。さらに、このiPS細胞からアストロサイトへの分化に世界で初めて成功した。その結果、Tsc2-/-アストロサイトは野生型に比べて大きく、GFAPの発現量も多いことがわかった。今後は、Tsc欠損がアストロサイトの機能（グルタミン酸取り込みなど）に及ぼす影響を明らかにし、Rheb阻害剤による回復を検証していく。 | |||
| 渡邊 裕美 アブストラクト 研究報告書 | 新潟大学大学院医歯学総合研究科 環境予防医学分野 | 尿プロテオミクスによるアルツハイマー病早期診断マーカーの開発 | 100 |
| アルツハイマー病は記憶障害などの臨床症状出現に先立つこと20年有余から脳の病理的変化が始まっている。臨床的症状を発したアルツハイマー病の有効な治療薬がない現在、早期の患者、あるいはハイリスク者を同定する為のバイオマーカーが求められている。本研究は、無侵襲的に採取できる尿から質量分析技術を用いてアルツハイマー病のバイオマーカーを探索することを目的とした。患者・対照尿各18検体のプロテオミクスを行った。その結果、患者尿プロテオームの変化はアルツハイマー病の背景となる全身性変化（糖代謝や炎症など）を反映している可能性が示唆された。患者尿で有意に変動したタンパク質の幾つかについてELISAを行ったところそのうちの２つが質量分析の結果を再現した。しかし、別の患者対象尿セットでのELISAでは同様の結果を得ることは出来なかった。今後、ELISAで未検討の他の候補タンパク質についての解析をすすめる。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
|---|---|---|---|
| 久島 周 アブストラクト 研究報告書 | 名古屋大学高等研究院（医） 精神医学分野 | 精神疾患の統合的ゲノム解析と分子病態研究 | 100 |
| ゲノム解析技術の進展を背景に、精神疾患の発症に関与するゲノム変異が同定されつつある。特に、頻度の稀なゲノムコピー数変異（CNV）は、統合失調症（SCZ）、自閉スペクトラム症（ASD）、双極性障害（BP）の発症に強く関与することが明らかになりつつある。またこれらの研究から、３疾患の病因・病態上の重複を示唆する知見も増えているが、その全貌は明らかになっていない。本研究ではSCZ、ASD、BPの3大精神疾患を対象にCNV解析を実施し、各疾患の病因・病態におけるCNVの役割を検討した。具体的には、各疾患において発症関連CNVと疾患パスウェイを同定し、3疾患の間での重複について明らかにした。加えて、SCZ患者で同定したRELN欠失に着目し、患者iPS細胞を用いて本欠失がニューロン遊走に与える影響を見出し、脳病態における意義を明らかにした。 | |||
| 佐々木 哲也 アブストラクト 研究報告書 | 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 微細構造研究部 | オーバーシュート型シナプス形成異常による自閉症発現機構の解明 | 100 |
| 霊長類の大脳皮質では、出生直後から幼児期にかけて興奮性シナプスが急速に増え、児童期に最大値に達した後、減少するということが知られている。自閉症様行動を示す胎生期バルプロ酸曝露マーモセットを用いて、ヒト自閉症患者に見られる「オーバーシュート型」のシナプス形成の異常とその基盤となる分子メカニズムを探ることを本プロジェクトの目的とした。定型発達個体では、生後90日齢から成体にかけてスパイン密度が低下する「刈り込み」が起こるのに対して、VPAマーモセットでは観察されず、この霊長類モデル動物でASD患者のシナプス刈り込み不全を再現できていることが分かった。この病態モデルでは、補体分子や免疫関連分子の発現量が顕著に変動していた。VPAマーモセットは自閉症脳の特徴を反映することが示されつつあり、今後新たな自閉症病態モデル動物として治療法の開発に貢献することが期待される。 | |||
| 笹林 大樹 アブストラクト 研究報告書 | 富山大学附属病院 神経精神科 | 精神病発症危険状態における大脳皮質下領域の構造の検討-多施設共同研究- | 100 |
| 大脳皮質下領域は学習・感情・動機づけ等多様な役割を担い、統合失調症では海馬、扁桃体、視床、側坐核の体積減少と側脳室、尾状核、被殻、淡蒼球の体積増加が報告されるが、at-risk mental state（ARMS）群における先行研究は乏しい。国内4施設が連携し、107例のARMS群（うち発症群21例、非発症群72例）、104例の健常群の磁気共鳴画像を撮像した。FreeSurferを用いて、皮質下諸核の平均体積・側性指数（laterality index: LI）を群間比較した。ARMS群は健常群と比べ、両側側脳室、左尾状核、左淡蒼球（男性のみ）の体積増加、右側坐核の体積減少、および側脳室、尾状核、淡蒼球のLI値の高値を認めた。発症群と非発症群間では差異を認めなかった。ARMS群における左側優位の側脳室、尾状核、淡蒼球の体積増加は、精神病性障害への全般的な脆弱性に関わる脳形態変化を表す可能性がある。 | |||
| 菅原 裕子 アブストラクト 研究報告書 | 熊本大学医学部附属病院 神経精神科 | 高齢者うつ病におけるエピゲノムバイオマーカーの開発 | 100 |
| 本研究では、高齢者うつ病における異質性検出のためのバイオマーカー探索を目的とし、高齢健常者、高齢者うつ病患者、高齢者双極性障害患者、DLB患者の末梢血由来DNAを用いて、既知の候補遺伝子についてDNAメチル化解析を行う。今回、予備的解析として、日本医療研究開発機構「健康長寿社会の実現を目指した大規模認知症コホート研究」に参加した地域在住高齢者のうち、遺伝子解析に関する同意を得られた1533名の末梢血を用いて、セロトニントランスポーター遺伝子（SLC6A4）のプロモーター領域にある多型（5-HTTLPR）のgenotypingを行うとともに、抑うつ症状（geriatric depression scale: GDS）との関連を調べた。プロモーター活性を考慮に入れ分類したS/S, S/L, L/Lの3群間でGDS値に有意差は認められなかった（p=0.73）。この結果は、GDSがカットオフ値以上の抑うつ症状が認められた高齢者のみを対象とした場合も同様であった。 | |||
| 武田 朱公 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 臨床遺伝子治療学 | 病的タウの神経細胞間伝播を標的とした認知症治療法の開発 | 100 |
| 認知症の原因で最も多いのがアルツハイマー病（AD）であるが、現時点で根本的な治療法は確立されていない。AD患者の脳内には神経原線維変化（タウ細胞内凝集体）と呼ばれる病理所見が出現し、その脳内での広がりが認知症の重症度と相関する。本課題では、ADの進行過程におけるタウ病理の役割を明らかにし、それに基づいた新規治療法や病態バイオマーカーを確立することを目的とした。特にタウ蛋白が神経細胞間を移動する過程（タウ伝播）に着目し、その分子機構の解明と修飾因子の同定を行った。研究成果として、タウ伝播のハイスループット評価系の構築、タウ伝播を標的とした抗体療法の最適エピトープの同定、タウ伝播の修飾因子の解析、タウ関連髄液マーカー探索のためのプレクリニカルモデルの構築、などが達成された。 | |||
| 野田 賀大 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 精神・神経科学教室 | アルツハイマー病患者の認知機能と関連した前頭前野のコリン作動性神経機能の解析 | 100 |
| 本研究では、軽度認知障害者の前頭前野のコリン作動性神経生理機能を経頭蓋磁気刺激法と高精度脳波計を用いて非侵襲的に計測し、磁気刺激誘発脳波と認知機能との関連性を同定することを目的としている。認知機能障害の有無や程度を非侵襲的に定量化できる医学的検査法を開発することで、将来的には超高齢社会における軽度認知障害さらには認知症患者の急増といった社会問題を解決することを目指している。磁気刺激の標的部位は左背外側前頭前野とし、神経生理検査の前にMRI撮像を行い、MRIガイド下ニューロナビゲーションにて被験者毎に同定した。短潜時求心性抑制によるコリン作動性神経生理機能（SAI）を計測した。現在、健常被験者4名に対して左背外側前頭前野におけるTMS-EEG SAI実験を実施した。プレリミナリー解析では、SAIパラダイムにおいて刺激部位においてN100成分の減弱を認め、我々の先行研究結果を再現する結果となった（Noda et al., 2016）。 | |||
| 長谷川 恵美 アブストラクト 研究報告書 | 筑波大学 国際統合睡眠医科学研究機構 櫻井研究室 | 環境に応じた行動を支える覚醒系と筋緊張の制御機構の解明 | 100 |
| 睡眠障害の一つであるナルコレプシーはオレキシン欠損症であるため、ナルコレプシーの症状に関わる神経回路の解明を進めることにより、オレキシン神経の下流で睡眠・覚醒調節及び行動の変容に重要な役割を果たす神経経路の解明を目指すことを目的とした。これまでに、睡眠発作は青斑核・ノルアドレナリン作動性ニューロンを、カタプレキシーは背側縫線核・セロトニン作動性ニューロンを介して、オレキシンニューロンにより抑制されることを明らかにした。そこで本研究では、これまでのデータを基にして、睡眠・覚醒調節に重要な役割を果たす神経経路のさらなる探索を試みた。さらに、外部環境からの情報よる適切な行動の選択に、睡眠・覚醒制御機構が関与しているという新しい視点の提供にも試みた。光遺伝学的手法と薬理遺伝学的手法を用いることで、覚醒の維持と筋緊張の維持に関わっている神経経路を、ニューロンタイプ特異的に検討することができた。 | |||
| 藤野 純也 アブストラクト 研究報告書 | 昭和大学発達障害医療研究所 脳画像研究室 | 磁気刺激法を用いて検証する発達障害における社会的行動障害 | 100 |
| 自閉スペクトラム症（ASD）などの発達障害では、葛藤を伴う複雑な場面を、柔軟に対処できないことが多く、社会参加が妨げられている。このため、同疾患群の社会的適応能力を高める治療法の開発が切望されているが、いまだ有効な医学的支援は限られているのが現状である。その要因の一つとして、同疾患群の社会的行動障害の病態理解が、いまだ不十分なことがあげられる。本研究課題では、ASD当事者を対象に、日常的な場面で、葛藤が起こりうる状況を設定し、この際の意思決定課題を行った。ここでは、社会的に柔軟にモラル感情をとらえ、他人の意図や文脈を考慮して意思決定を行う際の脳活動を、fMRIを用いて評価した。また、定型発達群を対象に、反復性経頭蓋磁気刺激法を用いた実験を行った。以上により、発達障害の社会的行動特性に関わる神経ネットワークについて検証した。 | |||
| 宮崎 雄 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 神経遺伝子学 | TDP-43 mRNAの代謝を介した前頭側頭葉変性症の病態解明と治療法開発 | 100 |
| 前頭側頭型認知症（FTD）患者では大脳の前頭葉や側頭葉を中心に変性部位の神経細胞において、TARDBP遺伝子の産物であるTDP-43が細胞質に蓄積している。また、TDP-43の細胞質内蓄積は、FTDと筋萎縮性側索硬化症（ALS）に共通した病理変化でもあり、家族性ALS/FTDの一部でTARDBP遺伝子に変異が同定されていることから、TARDBP遺伝子とTDP-43はこれらの疾患の発症病態の鍵を握っていると考えられる。 我々は先行実験として、ALS/FTD患者で同定されているTARDBP遺伝子変異をマウス当該遺伝子Tardbpにノックイン（KI）することで新規モデルマウス（KIマウス）を作製した。 本研究では、1) KIマウスを対象にFTDに特徴的な行動異常を伴う高次脳機能障害の評価を行いFTDモデルとしての有用性を検証すること、2) KIマウスの中枢神経組織におけるRNA代謝を解析し、FTDの発症病態につながるRNA代謝経路を同定することを目的に研究を行った。 | |||
| 栁下 楠 アブストラクト 研究報告書 | 埼玉医科大学医学部 薬理学 | 自閉症における性ホルモンの新たな分子病態の解明 | 100 |
| 自閉症は発症率の男女差が大きく、男児は女児の４～６倍にも上る。男女比を生み出す原因は、胎児期の脳内のテストステロンだと考えられているが、その分子機序は明らかになっていない。そこで、本研究ではテストステロンの分子機序を自閉症関連分子との関わりから検討する。また、高い社会性を有し、ヒトに近い生態を呈するげっ歯類の自閉症モデルとして、デグーの妥当性を検討する。培養細胞を用いてシナプスを模したモデルを構築することで、テストステロンのシナプスタンパク質に対する影響を見出した。また、テストステロンと結合するシナプスタンパク質を検出した。更に、デグーの自閉症関連分子をクローニングした結果、他のげっ歯類に比べヒトの配列と類似率が高いことが明らかになった。これらのことより、デグーを詳しく解析することで更なる自閉症研究の発展が期待される。また、性ホルモンの自閉症発症に対する分子メカニズムの解明が期待される。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
|---|---|---|---|
| 近藤 誠 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 神経細胞生物学講座 | 難治性うつ病に対する新たな治療戦略の確立のための基盤研究 | 100 |
| 現在、うつ病治療にはSSRIを主とする抗うつ薬が用いられているが、既存薬抵抗性のうつ病患者は大変多く、新規治療薬が望まれている。近年我々は、運動による抗うつ効果に5HT3受容体が必須である事、更に、5HT3受容体アゴニストを投与すると海馬でIGF1分泌が促されて神経新生が増加し、SSRIと異なる機序で抗うつ効果が得られる事を見出し、5HT3受容体を介する新たな抗うつ機序を明らかにした。本研究では、うつ病モデルマウスにおける5HT3受容体アゴニストの海馬神経新生促進、抗うつ効果について検討した。LPS投与によるうつ病モデルマウスでは海馬神経新生が減少し、うつ状態を示したが、5HT3受容体アゴニストを投与すると海馬神経新生は増加してうつ状態は改善し、うつ病モデル動物において抗うつ効果をもたらす事が明らかとなった。今後、5HT3受容体を標的とする新たなうつ病治療薬開発に繋がる可能性が期待できる。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
|---|---|---|---|
| 竹下 享典 アブストラクト 研究報告書 | 名古屋大学医学部附属病院 検査部 | 尿毒素・インドキシル硫酸による血栓傾向の機序の解明 | 100 |
| 慢性腎臓病は、心血管疾患の危険因子であるが、血栓症発症の機序、予防に関する検討は進んでいない。腎機能低下とともに蓄積する、主要な尿毒素であるインドキシル硫酸は、血液透析をもってしても除去は困難であり、臓器障害を予防するためには、その下流での有害な細胞シグナルを抑制する必要がある。一方血管細胞において、外因系を活性化する組織因子の誘導は血栓症の重大な原因の一つである。本検討ではインドキシル硫酸が活性化する新しい細胞シグナルとしてプロレニン受容体を同定した。ラットインドキシル硫酸負荷モデルおよび培養平滑筋細胞において、酸化ストレス産生、NF-κBの活性化を介してプロレニン受容体の発現を増加させ、活性化したプロレニン受容体シグナルは組織因子を誘導することを示した。我々はこのモデルの解析を続けさらに新しい細胞シグナルを解明しつつある。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
|---|---|---|---|
| 井上 克枝 アブストラクト 研究報告書 | 山梨大学大学院総合研究部 医学域 臨床検査医学 | 腎臓の発生と機能保持における血小板CLEC-2の役割 | 100 |
| 私達は血小板活性化受容体CLEC-2を同定し、その生体内リガンドが膜蛋白ポドプラニン（PDPN）であることを見出した。血小板特異的CLEC-2欠損マウスの腎臓のHE染色像では、メザンギウム領域が拡大し、糸球体数が有意に増加していた。私達は「糸球体毛細血管より漏出した血小板CLEC-2 がポドプラニンと結合して血小板が活性化されることがメサンギウム細胞（MCs）の収縮を促して増殖を抑制する。その結果メザンギウム領域の過度な拡大が抑制され、腎血流量が維持される」という仮説を立てた。MCsにはPDPNが発現することをフローサイトメトリーで確認した。活性化血小板上清をMCｓに加えると細胞増殖が抑制傾向となったが、α-SMA の増加は認められなかった。CLEC-2-depletion 一週間後のマウスではBUN, Cre に変化はなかった。一部仮説を裏付ける結果が得られたが、更なる解析が必要である。 | |||
| 岡田 欣晃 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院薬学研究科 生命情報解析学分野 | 脳血管の密着結合分子を標的とする血液脳関門制御技術の開発 | 100 |
| 血液脳関門は脳を守る防御機構であるが、薬物の脳移行を阻害するため、脳疾患治療薬開発の妨げとなっている。血液脳関門の本体は、血管内皮細胞間のClaudin-5（CL-5）を介する密着結合である。我々はヒトCL-5に結合する低分子化合物を創製し、CL-5結合を一過的に弱めることで、脳への薬物送達技術を開発しようと考えた。今回の研究では、CL-5に結合する化合物のスクリーニングにより2種の候補化合物を取得し、これらが培養細胞モデルにおいてCL-5依存的なバリア減弱活性を有することを明らかにした。また、これら化合物の血液脳関門制御活性を動物モデルで評価するために、ヒト型CL-5を持つマウスの作製を行った。CL-5コード配列を、ヒト型に置換したマウスES細胞からヒトCL-5マウスを樹立し、正常な血液脳関門を有することを確認した。現在、本マウスを用い化合物の血液脳関門制御活性を評価中である。 | |||
| 加藤 恒 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 血液・腫瘍内科 | 血小板フィブリノゲン受容体インテグリンαIIbβ3活性化制御機構の解明 | 100 |
| 血小板は出血時の止血のみならず、高齢化に伴い増加する心筋梗塞、脳卒中など動脈血栓症にも大きな関わりを持つ。血栓形成においてフィブリノゲン受容体インテグリンαIIbβ3を介した血小板凝集が必須であり、通常非活性化状態にあるαIIbβ3はアゴニスト刺激後に誘導されるinside-outシグナルによりフィブリノゲンとの親和性が制御されている。Inside-outシグナルでは、CalDAG-GEFI、Rap1、Talin、Kindlin-3などの関与が知られているが、骨髄巨核球細胞質断片から作られ無核の血小板では実験手法に大きな制約がありinside-outシグナルの詳細は不明である。 本研究は、我々がこれまでに示してきたαIIbβ3活性化キネティクスに着目したinside-outシグナルの検討で新規抗血小板療法、血小板機能異常症における出血コントロール法開発へ貢献することを目指すものである。 | |||
| 國崎 祐哉 アブストラクト 研究報告書 | 九州大学大学院医学研究院 がん幹細胞医学分野 | 概日リズム制御遺伝子を標的とした新たな白血病治療薬の開発 | 100 |
| 最近の研究で、その概日リズム調節因子は、急性骨髄性白血病（AML）の維持においても重要な働きをもつことが明らかになっており、概日リズム調節因子の抑制による抗白血病効果が期待される。本研究は、概日リズムを修飾する化合物を特定し、それらの抗白血病効果を検討することを目的としている。 我々は、約60,000種類の小分子化合物ライブラリーのスクリーニングの結果、PERやCRYの発現を調節するBMALの発現を制御するCasein kinase2阻害薬として同定されているGO289が白血病細胞に影響を及ぼすかどうかを検証した。GO289は、白血病細胞の増殖を抑制し、正常な造血幹/前駆細胞への影響は少ないという結果が得られた。以上の結果より、概日リズム阻害剤が正常細胞に影響の少ない、より選択的な白血病の新しい治療薬となる可能性が示唆された。 | |||
| 幣 光太郎 アブストラクト 研究報告書 | 宮崎大学医学部 内科学講座 消化器血液学分野 | Calreticulin不全による造血器腫瘍発症機構の解明 | 100 |
| 本態性血小板血症、原発性骨髄線維症の約30%に、小胞体において蛋白のfoldingや輸送に関わるシャペロンであるCalreticulin（CALR）に遺伝子変異がみられる。本研究では、(1) MPLの糖鎖修飾に与える変異CALRの影響、(2) 野生型CALR欠損の正常造血、異常造血における役割、(3) エピゲノム制御分子の異常との協調作用、の３テーマを解析し、特にテーマ(2)では大きな成果を得た。正常造血においてCALRが担う役割については未知であった。本研究は、CALRが「骨髄系前駆細胞の数」、「脾臓への造血細胞分布」、の恒常性維持を担うこと、MPOなどの蛋白発現に必須であることを示した。また、「CALR変異陽性患者の異常造血幹細胞は、片アリルの正常CALR喪失、つまりハプロ不全を介して野生型細胞に対する増殖優位性を獲得する」という、発症の仕組みに関する重要な知見を世界で初めて提唱した。 | |||
| 杉山 大介 アブストラクト 研究報告書 | 九州大学大学院医学研究院 次世代医療研究開発講座 | 生理活性ペプチドによる造血幹細胞の体外増幅分子機構の解明 | 100 |
| 臍帯血は、安全性と保存性の点から有用な造血幹細胞の供給源として注目されているが、含有される幹細胞数が少なく、成人への移植適用が制限される。申請者は、造血幹細胞の自己複製能維持に作用する新規生理活性ペプチドを開発し、それらをヒト臍帯血由来造血幹細胞に添加培養することで、造血幹細胞の数を約55倍に増加させることに成功した。本研究では、この生理活性ペプチドを用いて培養加工した造血幹細胞の臨床応用を目指すとともに、造血幹細胞増幅の分子機構を解析する。まず、生理活性ペプチドを用いた造血幹細胞増幅法を既存の造血幹細胞体外増幅法と比較検討した結果、既存の方法と同等もしくは2倍増幅されることが示された。現在、RNA-seq法を用いて生理活性ペプチドの分子メカニズムを解析中である。また、臍帯血由来CD34陽性細胞にレンチウイルスshRNAシステムを用いた候補分子のノックダウンにより、機能解析も行っている。 | |||
| 関谷 高史 アブストラクト 研究報告書 | 国立国際医療研究センター研究所 肝炎免疫研究センター 免疫制御研究部 | CD4T細胞の分化初期段階を制御する転写因子の同定 | 100 |
| ヘルパーT細胞（Th）と制御性T細胞（Treg）の機能のバランスは重要であり、どちらが勝りすぎても様々な疾患の引き金となる。我々のグループが研究を続けてきた「Nr4aファミリー核内受容体」は、Th/Treg運命決定に機能する重要な転写因子として、炎症性疾患の治療標的として大きな期待が持たれる分子である。本研究では、胸腺でのTreg発生分化におけるNr4aの役割と分子機序の追求を行った。その結果、Nr4aはTregで主要な転写因子の発現誘導や、Thサイトカインの発現を抑える機能を持ち、Treg分化誘導に寄与していることを見出した。さらに、Nr4aはTreg分化を遂げられなかった自己反応性の細胞を細胞死の誘導により除去する機能を持つことを見出した。本研究成果は、自己免疫疾患の発症機序の理解を深めるのみならず、Nr4aを標的とした新規治療薬の開発に重要な指針を与えると期待される。 | |||
| 高田 健介 アブストラクト 研究報告書 | 北海道大学獣医学研究院 動物分子医学教室 | 核内受容体を介した免疫記憶形成機構の解明とワクチン療法への応用 | 100 |
| 特異的抗原認識により活性化され、急激に増殖したエフェクターT細胞の一部はその後も生存し、記憶T細胞として免疫記憶を担う。最近、記憶T細胞の分化における脂質代謝の重要性が示唆されている。そこで本研究では、様々な組織で脂質代謝を競合的に制御することが知られている核内受容体RORalphaとREV-ERBに着目した。T細胞免疫応答において、RORalphaおよびREV-ERBの発現はそれぞれ、エフェクター期および記憶形成期に上昇していた。また、REV-ERBリガンドはin vitroで活性化T細胞の生存を大きく向上させたのに対し、RORリガンドは逆に細胞死を促進した。さらに本研究では、REV-ERBリガンドがエフェクターT細胞の抗腫瘍効果を顕著に向上させることを見出した。今後、これらの知見を進展させ、新規免疫記憶機構の解明と腫瘍免疫療法への応用につなげたい。 | |||
| 高村 史記 アブストラクト 研究報告書 | 近畿大学医学部 免疫学教室 | 肺粘膜滞在型メモリーCD8T細胞分化調節機構の解明 | 100 |
| 組織滞在型メモリーCD8T細胞（CD8 TRM）は粘膜面に長期間留まり、防御免疫の最前線を担う。従って、この細胞集団をいかに効率よく誘導するかが今後のワクチン開発の最重要課題である。我々はマウスインフルエンザウイルス感染モデルを用い、肺CD8 TRMが分化誘導される部位を特定した。本研究にて、この内部におけるCD8 TRM分化誘導機構に注目したところ、肺に浸潤したエフェクターCD8T細胞は肺マクロファージと恒に近接して存在していることが解った。このマクロファージはウイルス抗原を提示しており、肺局所にてCD8T細胞に抗原再刺激反応を起こすことでCD8 TRM分化を促進していることが判明した。肺樹状細胞にはCD8 TRM分化誘導能が確認できなかった。これらより、浸潤マクロファージの機能調節はCD8 TRM分化誘導ワクチン開発における重要な課題であると考えられる。 | |||
| 谷口 浩二 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 | 炎症による消化器発癌の制御機構の解析 | 100 |
| IL-6シグナルのエフェクターとしてJAK-STAT3経路が有名であるが、最近、我々は新たなエフェクターとしてSrc-YAP経路を発見し，腸の再生に重要であることを報告した。今回の研究では、消化器癌と消化器再生における炎症、Src-YAP経路とJAK-STAT3経路の活性化機構と役割を明らかにする事を目的とした。まず腸オルガノイドにおいてがん抑制遺伝子APCの欠損によりSrc-YAP経路とJAK-STAT3経路が活性化される事を発見した。さらにSrc-YAP経路とJAK-STAT3経路を阻害剤で同時に抑制する事で単剤投与に比べて癌細胞の増殖をより効果的に抑制できる事が明らかとなった。Src阻害剤とJAK阻害剤はすでに一部が治療薬として他の疾患に承認されたり，治験が行われたりしている。そのため，今回の研究結果はヒト癌への臨床応用も早期に行うことが可能と期待される。 | |||
| 東梅 友美 アブストラクト 研究報告書 | 山形大学大学院医学系研究科 内科学第三講座 血液・細胞治療内科学分野 | 活性化T細胞に発現するNLRP6の意義とGVHD／GVTに与える影響 | 100 |
| 急性移植片対宿主病（graft-versus-host disease: GVHD）は同種造血幹細胞移植の重篤な合併症であるが、新規治療・予防法の開発には、詳細な機序解明が不可欠である。本研究ではインフラマゾームの1種であるNOD-like receptor family pyrin domain containing 6（NLRP6）のT細胞における機能をNLRP6欠損（KO）マウスを用いてin vitro 及びin vivoにて解析した。その結果、NLRP6のドナーT細胞における発現が活性化を制御し、GVHD死亡率及び重症度を軽減する可能性を明らかにした。本研究の成果は、将来的なGVHDの新規治療法開発に貢献することが期待される。 | |||
| 中川 雅夫 アブストラクト 研究報告書 | 北海道大学大学院医学研究院 内科系部門 内科学分野 血液内科学教室 | T細胞性リンパ腫におけるT細胞分化・機能関連遺伝子群の網羅的機能解析 | 100 |
| T細胞リンパ腫においては、その機能的腫瘍特性がTリンパ球に特徴的な分子メカニズムに由来するか否か、十分に解析されていない。本研究ではCRISPR/Cas9システムを導入したT細胞リンパ腫の一病型である成人T細胞性白血病リンパ腫（ATLL）患者から樹立された細胞株に対して網羅的遺伝子ノックアウトスクリーニングを行い、T細胞分化・機能に関わる遺伝子群を解析した。これらの解析対象遺伝子のほとんどは細胞増殖・生存に影響を与えなかったが、Th2/Tfh/Th17/Tregの分化・機能に関わる転写因子IRF4は細胞増殖・生存に必須の機能を持つことを明らかにできた。さらに、IRF4と転写因子複合体を形成するAP1転写因子であるBATF3も同定することに成功した。本研究の結果から、ATLL 細胞はT細胞に特徴的な転写因子複合体を利用することで、その腫瘍特性を維持していることを明らかにできた。 | |||
| 中島 裕史 アブストラクト 研究報告書 | 千葉大学大学院医学研究院 アレルギー・臨床免疫学 | IL-22-キチナーゼ経路による喘息抑制機構の解明 | 100 |
| 本研究者らはIL-22が気道上皮細胞に作用しアレルギー性気道炎症を抑制することを示した。そしてその抑制機構の解明を目的に、肺においてIL-22により発現制御される遺伝子を網羅的に解析したところ、キチン分解酵素キチナーゼの発現がIL-22欠損マウスにおいて有意に低下することを見出した。これらの結果はIL-22がキチナーゼの発現誘導を介してアレルギー性気道炎症を抑制している可能性を示唆しているが、その分子メカニズムは不明である。そこで本研究では、IL-22によるキチナーゼ発現誘導機構、及びIL-22-キチナーゼ経路のアレルギー性気道炎症における役割を解明することを目的に研究を行った。その結果、キチナーゼは気道上皮細胞に特異的に発現し、樹状細胞、CD4陽性T細胞等の血球系細胞には発現しないことを見出した。現在、アレルギー性気道炎症におけるキチナーゼの役割を解析中である。 | |||
| 西 英一郎 アブストラクト 研究報告書 | 滋賀医科大学 薬理学講座 | 多機能プロテアーゼによる抗体産生および自己免疫疾患制御機構の解明 | 100 |
| 我々はメタロプロテアーゼのナルディライジン（NRDC）が関節リウマチ（RA）の病態生理において重要な働きを有すること、すなわち1) マウスRAモデルにおいてNRDC欠損が関節炎発症を抑制したこと、2) 変形性膝関節症患者（OA）患者と比較して、RA患者関節液中NRDC濃度は著明に上昇していることを示した。本研究においては、マクロファージおよびB細胞特異的NRDC欠損マウスを用いて、自己免疫性関節炎および免疫制御における細胞特異的なNRDCの役割を明らかにすることを目的として進め、マクロファージに発現するNRDCがTNF-α分泌の調節を介して自己免疫性関節炎を制御していること、NRDCが抗体産生を調節している可能性が示唆された。 | |||
| 早川 盛禎 アブストラクト 研究報告書 | 自治医科大学医学部 生化学講座 病態生化学部門 | 血友病Aに対するin vivoゲノム編集治療法の基礎技術開発 | 100 |
| 血友病Aは、血液凝固第VIII因子（FVIII）を欠損する先天性疾患である。現在、治癒を目指した遺伝子治療研究が進められている。我々は最近、肝類洞内皮細胞がFVIII産生細胞であることを見出した。本研究では、肝類洞内皮細胞特異的な遺伝子導入システムの開発し、血友病Aのin vivoゲノム編集治療法に応用することを目的とした。肝類洞内皮細胞特異的に発現する遺伝子として、F8を含む4つの遺伝子を選抜し、プロモーター領域をクローニングした。また、各プロモーター制御下でtdTomatoを発現するアデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを作製した。さらに、候補遺伝子Stabilin 2についてはStab2-Creトランスジェニックマウスを作製した。今後、これらの肝類洞内皮細胞特異的な遺伝子発現系をin vivoゲノム編集技術に応用し、血友病A治療の実現に向けて、さらに研究を進める。 | |||
| 藤生 克仁 アブストラクト 研究報告書 | 東京大学大学院医学系研究科 健康空間情報学講座 | 骨髄・マクロファージの変遷による個体の老化機序の解明 | 100 |
| 我々は組織マクロファージが心臓や腎臓をはじめとする臓器に対して恒常性維持を行う機能を有していることを明らかとした。また、その機能を発揮する上で心臓へのストレスを契機として心臓・脳・腎臓などが連携することによって組織マクロファージが活性化することを見出した。本研究ではこのネットワークの詳細を検討し、さらにこのネットワークがどのように破綻し個体の老化に寄与するかを詳細に検討する。本研究では、心臓を中心とした組織マクロファージの遺伝子発現、エピジェネティック変化を網羅的解析によって明らかにし、また、心臓マクロファージ以外の心臓内の細胞である心筋細胞や心臓線維芽細胞の遺伝子発現なども同時に検討し、どの細胞がいつ、どのように変化するか？また一つの細胞の変化が次に別の種類の細胞の変化をもたらすかを時間を追って検討した。また、新規のフローサイトメーターについても、検討を進め、論文投稿を行っている。 | |||
| 正本 庸介 アブストラクト 研究報告書 | 東京大学大学院医学系研究科 血液・腫瘍病態学 | 慢性骨髄単球性白血病特異的iPS細胞を用いた新規治療標的の開発 | 100 |
| 難治性造血器腫瘍である慢性骨髄単球性白血病（CMML）患者のCD34陽性細胞から樹立したCMML腫瘍細胞由来iPS細胞（iPSC）を血球に再分化させ、CMMLの病態モデルを作製した。網羅的な遺伝子発現解析およびゲノムDNAメチル化解析から、新たな治療標的候補としてSLITRK4を見出し、SLITRK4の治療標的としての妥当性を検証した。CMML-iPSC由来の血球ではSLITRK4のサイレンシングによってコロニー形成能が減少したが、正常iPSC由来の造血細胞ではコロニー形成能の減少は見られず、CMML特異的な治療標的として有望であることが示唆された。一方で正常造血細胞や細胞株を用いたSLITRK4の機能解析では、SLITRK4の導入単独では細胞の性質の変化を認めなかった。SLITRK4の下流シグナルおよび制御遺伝子群の網羅的な検索を行い、SLITRK4を標的とした治療の確立を目指す。 | |||
| 保田 朋波流 アブストラクト 研究報告書 | 九州大学 生体防御医学研究所 免疫ゲノム生物学分野 | 免疫細胞の増殖限界制御の分子基盤 | 100 |
| 本研究課題ではB細胞の不死化前後で発現が顕著に制御される因子として独自に見出した細胞老化遺伝子に着目し、細胞増殖限界制御との関係性及びその生理的意義を明らかにしようと試みた。先ずB細胞リンパ腫の主たる発生場所である胚中心における抗原特異的B細胞の分裂速度と回数について検討した。抗原特異的B細胞の細胞分裂を誘導し調べたところ、抗原投与5日目にはほぼすべての抗原特異的B細胞が７回以上分裂を終えていることがわかった。次に類似環境下での細胞老化関連蛋白質の発現誘導を調べたところ、細胞老化関連タンパク質が分裂回数の限界付近で著しい発現上昇を示すことが明らかになった。分裂限界と相関を示した細胞老化関連タンパク質の生理的意義を明らかにするために、ノックアウトマウス及びレポーターマウスを新規に樹立することに成功した。今後それら遺伝子改変マウスを用いて細胞老化タンパク質の免疫機能における役割を明らかにする。 | |||
| 山崎 泰男 アブストラクト 研究報告書 | 国立循環器病研究センター 分子病態部 | 血栓止血タンパク質von Willebrand因子の分泌制御因子の探索 | 100 |
| von Willebrand因子（VWF）は、血管内皮細胞で産生される止血反応を担うタンパク質である。VWFはWeibel-Palade小体（WPB）と呼ばれる葉巻形状のオルガネラにマルチマーとして貯蔵され、ヒスタミンなどの刺激により適時血液中へと分泌される。WPBは血管内皮細胞にのみ含まれる酸性オルガネラである。WPB内腔の酸性環境はVWFの機能発現に必須であることが明らかにされているが、それがどのように形成・維持されているかについては不明である。本研究課題では、WPB内腔の酸性環境の形成・維持を担う分子を同定することを目的に研究を行った。その結果、WPBにはプロトンポンプV-ATPase局在しており、WPBの酸性化していることが明らかとなった。その活性は、血小板止血に重要なVWF stringsの形成にも必須であった。興味深いことに、V-ATPase活性はVWFのマルチマー化に必須であることを示唆するデータが得られた。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
|---|---|---|---|
| 淺田 騰 アブストラクト 研究報告書 | 岡山大学病院 血液腫瘍内科 | 造血幹細胞ニッチの免疫学的傷害メカニズムの解明 | 100 |
| 同種造血幹細胞移植後の合併症として、移植片対宿主病（graft-versus-host disease:GVHD）がある。最近では、骨髄内の造血幹細胞ニッチもGVHDの標的となることが明らかとなっている。本研究では、GVHDが及ぼす骨髄内造血幹細胞ニッチへの影響を検討した。野生型マウスを用いた急性GVHDモデルマウスでは、同種移植群で移植後の造血幹細胞の回復が著明に障害されていた。また、GVHDマウスにおいて、骨髄内の血管周囲に存在する造血幹細胞ニッチ細胞が、対照群に比べ有意に減少していた。これまでの研究で骨髄移植後の免疫反応による造血幹細胞の障害は、血管内皮細胞、骨芽細胞の傷害に起因するとされている。本研究結果より、GVHDによる血管周囲造血幹細胞ニッチの傷害も、移植後造血障害の一つの原因である可能性が示唆された。 | |||
| 井上 毅 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学 免疫学フロンティア研究センター 分化制御研究室 | 記憶B細胞産生の分子メカニズム | 100 |
| 記憶B細胞の産生、活性化原理の解明は、効果的なワクチン開発戦略における重要な課題である。記憶B細胞の産生には転写因子Bach2が必須であり、Bach2の発現量が高く維持されているGC B細胞群が記憶B細胞に分化しやすいことから、本研究ではBach2欠損マウスの免疫応答過程を解析したところ、Bach2欠損GC B細胞は増殖能が亢進した過活性化状態にあることが分かった。トランスクリプトーム、メタボローム解析により、mTORシグナル経路の活性化とグルコース代謝産物の上昇が認められた。そこで、Bach2欠損マウスにラパマイシンを投与してGC反応時のmTORの活性阻害を行ったところ、記憶B細胞産生の部分的な回復が認められた。以上より、GC B細胞から記憶B細胞へ分化するためにはエネルギー代謝機構の転換が必要であり、Bach2はその制御に重要な役割を果たしていることが示唆された。 | |||
| 越智 俊元 アブストラクト 研究報告書 | 愛媛大学大学院医学系研究科 血液・免疫・感染症内科学講座 | 改変抗体を応用したがんに対する新規免疫療法の開発研究 | 100 |
| 我々は、実臨床で用いられている既存のがん特異的抗体タンパクを、簡単な方法を用いて修飾することで、コストを抑えて二重特異性抗体（neo-BsAb）を作製する新たな技術を開発した。抗ヒトCD20抗体Rituximab、抗ヒトCD38抗体Daratumumabをモデルとして、neo-BsAbs（Rituximab_X、Daratumumab_X）を作製した。neo-BsAbs存在下において、ヒト末梢血未刺激T細胞およびNK細胞は、CD20もしくはCD38分子を特異的に認識してサイトカインを産生し、抗体単剤の場合と比較して標的細胞を強く傷害した。本技術は、今後新たに開発される抗体製剤にも応用可能であること、また、neo-BsAbsパネルを作製し、患者腫瘍細胞の多様性に基づいてneo-BsAbsを選択することも可能となるため、将来性と汎用性とを兼ね備えた技術開発であると考えられる。 | |||
| 田久保 圭誉 アブストラクト 研究報告書 | 国立国際医療研究センター研究所 生体恒常性プロジェクト | 骨・骨髄の透明化による全身の造血幹細胞ニッチの構造と変容の解明 | 100 |
| 造血幹細胞は、骨髄の微小環境（ニッチ）によって自己複製能と多分化能を維持する。ニッチは細胞成分であるニッチ細胞（間葉系幹細胞、骨芽細胞、脂肪細胞、血管内皮、巨核球などの血球細胞）や酸素分圧、サイトカインや接着分子などのニッチ因子から構成される。このように、造血幹細胞ニッチの構成要素や、そこで作動している分子機構については分子遺伝学的な解析が着実に進展している。その一方、ニッチの実際の構造―幹細胞やニッチ細胞の空間的配置や相互関係、各骨ごとの差異―については手付かずの状態である。また、加齢によってニッチの構造変化やニッチ因子の発現異常が発生すると考えられているが、その時空間変化やメカニズムは不明である。こうした状況を打破するために本研究では全身の全骨/骨髄の真の透明化技術を目指した検討の実施が必要であると考え、基礎的な検討を行った。 | |||
| 立花 雅史 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院薬学研究科 附属創薬センター ワクチン・免疫制御学 | 骨髄由来免疫抑制細胞の抑制機能発現におけるHMGB1の機能解析 | 100 |
| 骨髄由来免疫抑制細胞（MDSC）はCD11bとGr-1を共発現し、T細胞増殖抑制能を有する免疫細胞である。MDSCは担がん生体において分化・増殖し、抗がん免疫系細胞の抑制を介してがんの増悪化を促進することから、がん免疫療法の標的として期待されているが、その免疫抑制機構については未だ不明な点が多い。これまでに我々は、HMGB1がTLR4を介してMDSCのT細胞増殖抑制能を増強させることを明らかにしてきた。 マウス骨髄細胞をGM-CSF存在下で4日間培養することで、MDSCを分化誘導できる。本誘導系を用い、HMGB1 添加によるMDSCのT細胞増殖抑制能増強を制御する候補因子としてIFN-αを見出した。さらに、Ⅰ型IFN受容体欠損マウスを用いMDSCを分化誘導したところ、HMGB1添加によるT細胞増殖抑制能の増強は、Ⅰ型IFN受容体欠損により消失した。以上の結果より、HMGB1-TLR4シグナルによるMDSCのT細胞増殖抑制能増強にはI型IFNシグナルが重要であることが示された。 | |||
| 中司 寛子 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部
微生物学・免疫学教室 | 免疫細胞におけるエピジェネティック制御機構の解明 | 100 |
| 本研究は、DNA脱メチル化酵素TETによるT 細胞分化の安定性と可塑性における役割を解明することを目的とした。 T細胞特異的Tet2/3欠損マウス（CD4DKOマウス）は、T細胞増殖/活性化を自然発症するが、これは腸内細菌によるT細胞受容体刺激が原因であると考えられた。CD4DKOマウスでは腸管で末梢由来Tregが減少した一方、Th17細胞は増加していた。また、Rag2-/-OT-II Tg背景CD4DKOマウス、およびin vitro分化実験により、Tetが末梢におけるTreg/Th17分化に重要であることが示された。 また、Tet2/3欠損TregではFoxp3遺伝子の上流領域に強いメチル化とATACピークの消失が認められ、Foxp3の安定性への寄与が示唆された。さらに、遺伝子発現、DNAメチル化状態、オープンクロマチンの統合解析により、Tetにより制御される遺伝子群を抽出した。 | |||
| 福井 竜太郎 アブストラクト 研究報告書 | 東京大学医科学研究所 感染遺伝学分野 | WD40リピート含有分子による新規なToll-like receptor7応答制御機構の解析 | 100 |
| Toll-like receptor 7（TLR7）は１本鎖RNAなどを認識する自然免疫系受容体である。病原体の核酸を認識して免疫応答を惹起する一方、自己由来の分子をも認識して非感染性の慢性炎症を引き起こすことが知られている。我々はTLR7依存的な炎症性疾患の解明を目指すべく、ゲノムワイドなsgRNAライブラリを用いたファンクショナルクローニングによって、TLR7の応答制御に関わる新規分子を探索した。その結果、WD40リピートを持つ分子WIPI3が、フォスファチジルイノシトール３リン酸結合部位依存的にTLR7の応答を負に制御することが明らかとなった。また、WIPI3を欠損したマウスでは発育障害が観察されており、ヒトで報告されているWIPI3の欠損時に見られる表現型と類似していることが示された。今後は、WIPI3の表現型におけるTLR7の関与などを検討し、外挿性の高い病態モデルとして確立することが必要と考えられる。 | |||
| 古澤 之裕 アブストラクト 研究報告書 | 富山県立大学工学部 教養教育 生物学教室 | エピジェネティクス修飾による抗腫瘍免疫の増強 | 100 |
| がん細胞は免疫寛容を担う制御性T細胞（Regulatory T cells: 以下Tregと略）を自身の周りに誘導する事で、抗腫瘍免疫応答を抑制し、臨床的ながんを形成している。このことから、Tregの機能を抑制することで抗腫瘍免疫を増強することが期待される。本研究では、抗腫瘍免疫療法の新たなアプローチとして、人為的なエピジェネティクス修飾制御であるヒストン脱アセチル化酵素（Histone deacetylase: HDAC）阻害により抗腫瘍免疫が増強されるか検討を行った。樹立したHDAC1/2欠損B16F10細胞はin vitroでHDAC阻害剤に対する耐性を示した一方、マウス移植腫瘍モデルではHDAC阻害剤投与により腫瘍の成長が抑制された。同時にTregの減少が認められたことから、本HDAC阻害剤は腫瘍単独でなく免疫修飾を介して抗がん作用を示す可能性がある。 | |||
| 松本 佳則 アブストラクト 研究報告書 | 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科 腎・免疫・内分泌代謝内科学 | サイトカイン産生、炎症の新たな制御機構の解明 | 100 |
| 【目的】 poly（ADP-ribose）polymerase（PARP）familyのメンバーで、基質蛋白と結合しこれをADPリボシル化するTankyraseに着目し、炎症を制御するTankyraseの分子生物学的機序を解明する。 【対象・方法】 サイトカイン産生に関与するToll-like receptor（TLR）経路に着目し、TankyraseがTLRの感受性やサイトカイン産生を制御するメカニズムを、Tankyrase阻害剤NVP-TNKS656を用いて解明する。 【結果・考察】 マウスマクロファージをNVP-TNKS65で刺激すると、TNF-α、IL-6をはじめとする様々なサイトカインのmRNA発現が亢進した。更にRANKL誘導性の破骨細胞分化が亢進した。 炎症を制御するTankyraseの機能を明らかにするため、基質蛋白の下流のシグナル伝達経路の解明を中心に、更なる検討を進めている。 | |||
| 渡部 昌 アブストラクト 研究報告書 | 北海道大学大学院医学研究院 生理系部門 生化学分野 医化学教室 | ユビキチン化基質網羅的同定による免疫炎症制御機構の解明 | 100 |
| ユビキチンによるタンパク質の可逆的修飾は免疫・癌・感染をはじめとした様々な生命現象を支える極めて重要な翻訳後修飾の一つであり、ユビキチンリガーゼ（E3）が選択的に基質を認識することによって起こる反応である。したがって、個々のE3に特異的な基質を同定しそのユビキチン化部位を決定することは様々な生命現象を理解する上で重要となる。近年、E3のサブファミリーの1つであるTRIM型E3が免疫炎症シグナルの制御に重要な役割を果たしていることが明らかとなってきた。本研究では、TRIM型E3の基質を新規手法によって網羅的な同定を行い、13のTRIM型E3について基質の候補を得た。このうち8種類のTRIM型E3については、polyI:C刺激に応答してユビキチン化を受ける候補分子を得ている。今後の検討を進めることにより、炎症応答時のユビキチン化修飾の全体像が明らかになるものと思われる。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
|---|---|---|---|
| 村松 里衣子 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 分子神経科学 | 血液含有因子による脳神経系の修復機構の解析 | 100 |
| 傷ついた脳の神経回路はわずかに自然修復するが、そのメカニズムは十分解明されていない。本研究では、病巣の環境変化と神経回路の修復の関連について調べるため、特に病巣でみられる血液の脳内への流入に着目し、血液が神経回路の修復に与える作用について、in vitroで検討した。我々は以前に、血液の中には髄鞘の修復を促す分子が含まれることを報告している。ただ、神経回路の機能的な再建には、髄鞘だけでなく、神経突起による回路網の再構築が重要のため、本研究では神経細胞の生存および神経突起の伸長に対する血液の作用を、マウスの大脳皮質神経細胞培養系と成体マウスから採取した血清を用いて検討した。その結果、神経細胞死が生じないレベルの濃度の血清に暴露された神経細胞は、神経突起長を伸長させる様子が観察された。現在、成体マウスの血清に含まれ、神経突起の伸長を促す作用を持つ分子の探索を進めている。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
|---|---|---|---|
| 赤澤 宏 アブストラクト 研究報告書 | 東京大学大学院医学系研究科 循環器内科学 | アンジオテンシン・C1q系による老化制御と病態形成の機序解明 | 100 |
| 高齢者に多くみられる疾患の発症機構を明らかにし、その予防法と治療法を開発することは、社会的にも必須の課題である。レニン・アンジオテンシン系とC1q・βカテニン系による老化制御と疾患発症のメカニズムを解明するために、アンジオテンシン・C1q axis活性化の分子機構と、老化関連疾患におけるアンジオテンシン-C1q axisの病態生理学的意義について検討を行った。さらに、アンジオテンシン-C1q axisを抑制する新たな老化関連疾患治療法の開発へ向けた基盤研究を行った。このようなアプローチにより、レニン・アンジオテンシン系とC1q・βカテニン系による老化制御機構を明らかにし、老化関連疾患に対する次世代の新たな創薬開発を進めて行きたい。 | |||
| 浅海 泰栄 アブストラクト 研究報告書 | 国立循環器病研究センター 心臓血管内科 | 冠動脈硬化巣病変進展・性状と心筋虚血発生の相互作用の検証 | 100 |
| 非造影T1強調核磁気共鳴画像法（T1WI）上 高信号冠動脈プラークを呈する冠動脈プラークが将来の心臓イベントと関連するとされる。虚血性心疾患における冠血行再建術の適応は心筋虚血発生に基づき決定する事により予後が改善することも知られている. 虚血性心疾患の診療において古典的な心筋虚血診断に基づく診療が最も優先されるのか、冠動脈プラーク性状に基づいた診断・治療が優先されるのか未だ十分に検証されていない。また心臓事故発生を抑制する手法の開発が求められている状況にある。本研究では（１）ヒト剖検心を用いたT1WI所見と病理像の対比（２）安定冠動脈症例でかつ中等度狭窄病変を呈する症例を対象にT1WI所見と冠血流予備能の検証（３）至適薬物療法が冠動脈硬化症の予後の検証を用いてアプローチを行なった。本研究の結果はT1WIを用いた冠動脈硬化症のスクリーニング技術の発展の一助になり得る。 | |||
| 上野 祐司 アブストラクト 研究報告書 | 順天堂大学医学部 神経学講座 | 脳梗塞後の軸索再生・機能回復を標的としたSemaphorin3A阻害薬の治療応用 | 100 |
| 本研究は、軸索伸長阻害因子であるSemaphorin 3Aを分子標的とし、脳梗塞後の軸索再生、且つ、機能回復に関わるメカニズムを解明した研究である。ラット脳梗塞モデルの急性期から亜急性期のperi-infarct areaにおいて、Semaphorin 3Aが神経細胞に増加することを確認した。選択的Semaphorin 3A阻害薬を脳内局所投与することで、軸索再生が増加し、機能回復が促進された。In vitroでは、脳虚血後にSemaphorin 3A阻害薬を投与することで、神経細胞内のRnd1/R-Ras/Akt/GSK-3βシグナル、軸索に発現するリン酸化GSK-3βを介して軸索再生が促進された。そして、Semaphorin 3A阻害薬がアストロサイト由来のエクソソームへ作用し、軸索再生促進作用を有し、その分子病態機構を初めて明らかにした。本研究成果は、脳梗塞後の軸索再生、機能回復に関わるメカニズムを解明した臨床的意義が高く、新規治療薬の開発が実現できる可能性がある。 | |||
| 扇田 久和 アブストラクト 研究報告書 | 滋賀医科大学 分子病態生化学 | 接着分子系と増殖因子受容体シグナル系との相互作用を基盤とした新規心不全治療開発 | 100 |
| 心臓介在板の接着分子系を構成する分子の一つにアファディンがある。心筋細胞特異的アファディンコンディショナルノックアウト（cKO）マウスは、心臓圧負荷に対して容易に心機能が低下し心不全となるが、その分子機構は不明である。本研究では、接着分子系と同じく細胞表面に存在する増殖因子受容体のTGF-β受容体に着目し、この分子とアファディンとの相互作用の観点から解析を行った。アファディンはTGF-β受容体と心筋介在板で共局在していた。この相互作用によりTGF-β受容体下流のシグナル分子であるSmad2、TAK1およびAktの活性化が促進した。逆に、TGF-β受容体阻害薬を投与したところ、アマクロファージ浸潤、心筋線維化が増加した。以上より、アファディンはTGF-β受容体と結合して、心機能維持に作用していると考えられた。両者の相互作用を増強できる化合物などを今後見出すことにより、心不全に対する新しい治療法開発を目指す。 | |||
| 大石 由美子 アブストラクト 研究報告書 | 東京医科歯科大学難治疾患研究所 細胞分子医学分野 | ω-3脂肪酸の新しい抗炎症機序の解明と動脈硬化治療への応用 | 100 |
| 慢性炎症は、生活習慣病や心血管病に共通した基盤病態である。炎症の慢性化に重要なマクロファージは、多様な生理活性脂質を産生する。このうちオメガ3不飽和脂肪酸は抗炎症作用を示し、動脈硬化の進展を抑制するが、その機序は明確ではない。本研究はオメガ3脂肪酸による、エピゲノム制御を基盤とした新しい炎症制御メカニズムを解明し、動脈硬化におけるオメガ3脂肪酸合成の病態生理学的な意義を明らかにすることを目的として実施した。細胞内オメガ3不飽和脂肪酸量の低下したSREBP1欠損マクロファージと野生型コントロールマクロファージを用いた網羅的転写解析の結果、SREBP1欠損マクロファージでは、PPARリクルートメントの有意な低下がみられた。このひとつの理由として、細胞内の不飽和脂肪酸が、内因性のPPARリガンドとして作用している可能性があると考えられた。 | |||
| 小倉 正恒 アブストラクト 研究報告書 | 国立循環器病研究センター研究所 病態代謝部 脂質代謝研究室 | コレステロール排泄機構の破綻と動脈硬化重症化に共通する脂質分子の探索と臨床応用 | 100 |
| 血中HDL-C値を単純に増加させる戦略は動脈硬化性心血管疾患（ASCVD）発症を予防しない。そこで「HDLは濃度（量）よりも機能（質）が重要」という考えに基づき、放射性コレステロールで標識した培養細胞に患者HDL分画を作用させ、培地中に引き抜かれた放射能をカウントするコレステロール引き抜き能の測定系が開発され、我々を含む国内外のグループが、搬出能が種々の疾患のサロゲートマーカーであることを報告している。しかし各施設の培養細胞と保存プール血漿を用いるため、臨床検査としての標準化は不可能であり、搬出能を規定する因子の探索研究はまだ少ない。そこで本研究の目的は引き抜き能低下とASCVDの発症・重症化の共通脂質分子を特定することとし、酵素法およびリピドミクス解析を用いて引き抜き能低下と重症動脈硬化に共通する脂質分子を探索し、複数の候補分子を同定した。今後はメカニズムの解明やより多数の検体での確証が必要である。 | |||
| 片野 広之 アブストラクト 研究報告書 | 名古屋市立大学大学院医学研究科
生体情報・機能制御医学専攻 社会復帰医学講座 脳神経外科学/ 医学・医療情報管理学 | 石灰化プラークのイオン半導体ゲノムシーケンス分析による頚動脈粥腫安定化機序の究明 | 100 |
| 石灰化頚動脈粥腫におけるゲノム変異については明らかでない面が多い。頚動脈粥腫をCaスコアをもとに高・低石灰化2群に分け、核酸抽出後、エクソンを濃縮、HiSeq2500（Illumina）を用いて塩基配列を取得した。hg19へマッピングし、Duplicateリードを除去した。総SNV（SNP）数は1標本あたり115,982-126,947、Ins数は6,722-7,794、Del数は8,739-10,006であった。SNVはG＞A、挿入は（G）InsC、欠失は（CT）delCが高頻度であった。変異塩基出現頻度を比較すると、高石灰化粥腫群でFGFR4, ABCC6のSNP平均AFが1.5-2.1倍と高かった。頚動脈粥腫について全エクソームシーケンスによりゲノム変異を比較検討し、高石灰化粥腫において、血管新生および石灰化に関与する遺伝子の一塩基多型の差異を認めた。 | |||
| 木村 和美 アブストラクト 研究報告書 | 日本医科大学大学院医学研究科 神経内科学分野 | 全国多施設前向き経口抗凝固薬内服中に発症した脳卒中患者の登録研究 | 100 |
| 心房細動による脳梗塞の予防に、DOACが登場したが、DOAC内服中に脳梗塞や脳卒中を起こすことがある。しかしながら、その脳梗塞や脳出血の患者特徴は分かっていない。全国20施設で、抗凝固薬内服中に脳梗塞や脳卒中患者を前向きに登録し、その特徴を明にする。脳梗塞患者も脳出血患者も高齢であり平均80歳であった。 脳梗塞は、ワルファリン内服者にくらべDOAC内服者は、発症時の重症度が軽症であった。DOAC内服者の脳梗塞は、4人一人、不適切使用であった。脳出血は、ワルファリン内服者とDOAC内服者は、発症時の重症度が同じあった。抗凝固薬内服中の脳卒中は、高齢者において多いことが明らかとなった。これまでの第三相大規模試験では、高齢者のデータは少なく、リアルワールドとは大きくかけ離れている。今後、どう、高齢者において脳卒中を予防するかが大きな課題である。 | |||
| 桑原 宏一郎 アブストラクト 研究報告書 | 信州大学医学部 循環器内科 | 心筋の恒常性維持と破綻におけるclassI HDACの意義の解明 | 100 |
| 慢性心不全は予後不良の症候群であり、病態解明と新規予防・治療法開発が望まれる。本研究ではヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）1・2の成体の心機能維持における意義についてその誘導性心筋特異的ノックアウトマウス（HDAC1・2 cdKO）を用いて行った。本マウス（HDAC1・２ cdKO）のメスではタモキシフェンによる誘導後４週後から継続的かつ著明な心機能低下と心拡大を示し、またANP、BNPをはじめとする心筋胎児型遺伝子の発現亢進を認めた。心拍数の有意な変動は認めなかった。一方で、オスのHDAC1・２ cdKOでは明らかな心機能低下や心拡大は認めなかったが、ANP、BNPをはじめとする心筋胎児型遺伝子の再誘導はメスに比較して程度は軽いものの認められ、HDAC1、2が直接的にこれら遺伝子の発現抑制に心筋において働いていることが示唆された。これら結果より成体の心筋の機能維持にHDAC1、2が特にメスにおいて必須の働きをしていることが明らかとなった。 | |||
| 佐波 理恵 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 心臓再生医療学共同研究講座 | 心内膜による心筋分化増殖制御機構の分子基盤 | 100 |
| 心内膜は心臓形成過程で心筋とともに出現して形態形成に寄与し、心筋細胞の分化増殖を制御する必須な役割を担う。しかしその細胞特性に関する既存の知見は心筋と比較して極めて少ないのが現状である。本研究は、マウス胚心円筒形成過程での心内膜細胞系列の系譜と細胞特性の分子メカニズムを転写因子 SOX17 の発現を指標として解析し、この知見を元にした多能性幹細胞からの心内膜細胞系列分化誘導系の開発及び将来的な部位特異的なヒト心臓オルガノイド系構築を目指した心筋分化増殖制御機構の解明を目的としている。遺伝子改変マウスを用いて行った初期胚 3D イメージングでは、予定心臓領域だけでなく動脈内皮前駆細胞群においても SOX17 の発現が認められた。この結果を元に、多能性幹細胞からの高効率な心内膜分化誘導系構築のため、胚体内での中胚葉から心内膜前駆細胞への初期分化過程における連続的な単一細胞発現プロファイル取得を試みている。 | |||
| 柴 祐司 アブストラクト 研究報告書 | 信州大学医学部 再生医科学教室 | 霊長類iPS細胞を用いた心筋再生研究 | 100 |
| 虚血性心疾患は我が国だけでなく世界的にも主要な死亡原因である。心臓は自己再生能に乏しく、一旦傷害された心機能は現状の治療法では回復が不可能である。そこで心筋梗塞後心不全に対する新たな治療法として、多能性幹細胞を用いた再生医療の可能性が注目されている。本研究では、心筋再生医療を実用化するためにヒトに近いカニクイザルモデルを使って以下の二つの課題を解決する。 １）慢性心筋梗塞モデルにおける有効性の証明 ５頭のカニクイザルからiPS細胞を樹立した。グラフト心筋細胞をホスト心臓内で同定するために、GFP遺伝子をiPS細胞に導入した。今後、心筋細胞を作製し、in vivoの移植試験を行う予定である。 ２）移植後不整脈のリスクコントロール ヒトiPS細胞から心筋細胞を作製し、さらにペースメーカー細胞を純化することに成功した。作製した心室筋細胞をカニクイザル心筋梗塞モデルに移植し、現在不整脈頻度を観察中である。 | |||
| 島村 宗尚 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 健康発達医学講座 | S100A9/CD36シグナルを標的にした脳梗塞における抗血栓ワクチンの開発 | 100 |
| 本研究では、マウスにおいてS100A9ペプチドでの長期効果、血小板シグナルへの作用、サルにおいて臨床で使用可能なアジュバントであるアラムでの抗体産生の有無を検討した。 結果として、ワクチン接種により抗体価と効果は少なくとも2ヵ月は持続することが明らかとなり、ブースターにより低下した抗体も再上昇することが明らかとなった。また、長期間経過後も、出血時間に影響はないことが明らかとなり、本ワクチンの長期有効性、また安全性が示唆された。また、血小板におけるJNK, VAV1のリン酸化がワクチン群では抑制されていることから、ワクチン投与により、血管傷害後に生じる血小板でのS100A9/CD36カスケードによる血小板凝集が抑制されることも明らかとなった。さらに、ヒト・サルエピトープに対応したS100A9ワクチンのサルでのアラムとの投与で抗体の産生を認めたことから、本ワクチンの臨床応用への可能性が示唆された。 | |||
| 竹藤 幹人 アブストラクト 研究報告書 | 名古屋大学医学部附属病院 循環器内科 | 慢性心不全の新規診断薬・治療薬の開発 | 100 |
| 心不全は重篤な病態である。心不全患者数・死亡者数が増え続けているのが現状であり、慢性心不全の新規治療法の開発が期待されている。申請者は、心筋特異的に発現するGタンパク共役受容体であるCRHR2が新たな心不全発症因子であることを報告した。この研究を基に「血中CRHR2アゴニストの測定法」の開発を本研究の目的とし、妥当性かつ精度の高い臨床診断用のCRHR2アゴニスト測定法の開発を進めるため、CRHR2アゴニストを特異的に認識する抗体を複数精製した。これらの抗体を用いて、測定キットを作成し、最適な抗体の組み合わせを検討した。複数の抗体の組み合わせにより最適化を図り、精製済みCRHR2アゴニスト濃度の測定を行った。測定の結果、精製済みCRHR2アゴニストの測定は可能であることを確認したため、今後はヒト血液サンプルを用いた測定を行う準備を進めている。 | |||
| 林 研至 アブストラクト 研究報告書 | 金沢大学医薬保健研究域医学系 循環器病態内科学 | 次世代シークエンサーを用いた遺伝性不整脈の遺伝子解析およびゼブラフィッシュを用いた不整脈重症度評価と個別化治療 | 100 |
| 次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子解析により、遺伝性不整脈において数多くの遺伝子多型が見出されるようになった。それらの多型が疾患発症にどの程度寄与しているかどうか明らかにすることは極めて重要であると考えられる。 遺伝性不整脈88症例に対して次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子解析を行なったところ、先天性QT延長症候群17例、および若年発症徐脈6例に遺伝子変異を見出した。 若年発症徐脈より見いだされたprotein truncating variantについて、Crispr/Cas9システムを用いてヒトLMNA遺伝子のホモログであるゼブラフィッシュlmna遺伝子に変異を導入した。受精後48時間の胚において、lmna遺伝子変異をもつゼブラフィッシュでは心拍数の有意な低下を認め、72時間後において光学マッピングを用いて測定した心室内伝導速度の有意な低下を認めた。 | |||
| 平井 希俊 アブストラクト 研究報告書 | 関西医科大学 薬理学 | 心不全治療に向けた成熟心筋細胞の増殖制御の試み | 100 |
| 生後しばらくすると、心筋細胞は細胞周期の休止期に入り、その後増殖しないため、一度傷害された心筋は再生されることがない。そのため、心筋梗塞・心不全といった心疾患に対する再生医療が待ち望まれている。現在、iPS細胞由来の心筋細胞の細胞移植がもっとも注目を浴びているが、心機能の回復は好ましくない。最近、ErbB受容体を活性化することにより、直接、成熟心筋細胞の増殖を誘導しうる可能性が示唆された。本研究では、ErbB受容体を心筋細胞で活性化させ、これまで不可能と考えられてきた成熟心筋細胞の増殖を誘導できるかどうかを1細胞レベルで直接可視化するマウスの作製に成功した。実際にこのマウスの心筋細胞でErbB受容体が強発現していること、そしてこれらの細胞の核が赤く光ることを確認した。現在、EdUの取り込みにより、ErbB受容体を強発現している心筋細胞の細胞周期活性が活性化しているかどうかを、確認中である。 | |||
| 増田 茂夫 アブストラクト 研究報告書 | 大阪大学大学院医学系研究科 心臓血管外科 | 重症心不全に対するiPS臨床応用へ向けた未分化細胞除去技術の新規開発 | 100 |
| ヒトiPS細胞を利用した再生医療の実現に際し、安全性担保、特に腫瘍形成回避が必要となる。本研究ではiPS細胞由来未分化細胞を除去することを目的とし、分子標的阻害剤によるex vivo purgingを試みた。まずヒトiPS細胞を対象にEpigenetic修飾薬であるBET阻害剤を添加したところ、同剤が強力なNanog阻害剤と判明した。次にヒトiPS由来心筋細胞を同剤処理したところ、残存未分化細胞が効率的に除去された。一方ヒトiPS由来心筋細胞はintactであり、選択的標的化が示唆された。さらにCDK9 or 1阻害剤がBET阻害剤（Nanog阻害剤）と共に相乗効果を呈した。BET蛋白BRD4はCDK9やCYCLIN Tと転写complexを形成することから、より深いNanog抑制効果が相乗効果を説明すると予想される。以上より“ヒトiPS細胞”を対象とした分子標的治療の可能性が示唆された。 | |||
| 矢作 直也 アブストラクト 研究報告書 | 筑波大学
医学医療系 ニュートリゲノミクスリサーチグループ | エネルギー代謝制御を担う核内情報処理機構の解明 | 100 |
| 過食に伴い体内の中性脂肪が過剰になる状態は肥満といわれ、糖尿病・高血圧・脂質異常症を併発しやすいことが知られている。炭水化物から中性脂肪への合成・変換は食後に顕著に増加し、逆に空腹時にはOFFとなる。この経路が食事摂取状況に応じてどのように調節されているのかという課題は長らく未解明であったが、最近我々は、この調節機構の主体が、KLF15-LXR/RXR-RIP140転写複合体であるという新たな知見を見い出した。KLF15が絶食時に誘導されると、KLF15とLXR/RXRはSREBP-1遺伝子プロモーター上で複合体を形成すること、この複合体は転写抑制因子RIP140を呼び込むことでSREBP-1遺伝子の転写をOFFにすることが判明した。またその過程で、in vivo Ad-luc解析法とTFEL scan法という独自の核内情報解析手法を確立することができた。 | |||
| 山﨑 正俊 アブストラクト 研究報告書 | 東京大学大学院工学系研究科
医療福祉工学開発評価研究センター | 心室細動を駆動する渦巻き型旋回興奮波（ローター）制御法の開発 | 100 |
| 心臓突然死の原因である心室細動（VF）の発生・維持機構に及ぼす渦巻き型旋回興奮波（ローター）の役割を解明し、同頻拍に対する遅延ナトリウム電流阻害剤（ラノラジン）の有効性を評価する。VFが繰り返し発生し植え込み型除細動器が頻回作動する重篤なVFストーム家兎モデルを作成4-8週間後に光学マッピング実験を行った（n=16）。心室筋活動電位持続時間（APD）の延長と、APDの空間的不均一性増大（島状）を認めた。島状に延長したAPDの辺縁領域をさまよい運動するローターによってVFが維持されていた。また、APDの空間的不均一性はアドレナリン添加で増大したが、ラノラジン添加でその不均一性は減少した。遅延ナトリウム電流阻害剤による新たなVFストーム治療の可能性を報告した。 | |||
| 湯浅 慎介 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 循環器内科 | 老化関連疾患制御を目指した老化モデルの構築とその応用 | 100 |
| 老化は高等生物における主要な疾患発症基盤であり、老化制御により老化に伴い必発する動脈硬化などを制御することが期待される。老化に関して様々な研究が行われてきたが、能動的にヒト老化をコントロールできる機序は不明である。ヒト老化現象の分子基盤を理解するために、iPS細胞を用いたヒト細胞モデルの作成に着手した。 iPS細胞は、様々な細胞に分化誘導することが可能であり、広い応用範囲がある。一方、単一の分化細胞集団を得ることは困難で、様々な細胞の中に目的の細胞が存在する状態である。iPS細胞を用いたヒト細胞モデルの作成には、iPS細胞由来分化細胞を同定し、解析に用いる必要がある。本研究においては、様々な細胞が存在する中で位相差画像のみで、目的とするiPS細胞由来分化細胞を自動判別する方法を開発した。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
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| 有馬 勇一郎 アブストラクト 研究報告書 | 熊本大学医学部附属病院 心血管寄附講座 循環器内科学 | ケトン体合成能の変化に注目した環境ストレスによる心疾患リスク上昇メカニズムの解明 | 100 |
| 成人病胎児発症起源説の機序を解明するため、妊娠中にカロリー制限を施して作出した低体重マウスを解析した。低出生体重マウスは出生後に血中ケトン体濃度が低下しており、ケトン体合成能が低下していることが明らかになった。続いて、CRISPR/Cas9システムを用いてケトン体合成の律速酵素であるHMGCS2 KOマウスを作成し、新生仔期のHMGCS2 KOマウスにおいて肝臓重量が有意に増加していることを確認し、脂肪沈着が著しく増加していることが確認された。肝臓組織を用いてメタボローム解析を施行すると、KOマウス肝臓では解糖系が抑制されている一方で、アセチルチルCoAは増加しており、脂肪酸異化の亢進が示唆された。また電子顕微鏡による観察を行うとKOマウス肝臓において著しいミトコンドリアの変性所見を認めた。一連の検討より、低体重マウスにおけるケトン体合成不全が、アセチルCoAの蓄積と、ミトコンドリア機能障害に寄与している可能性が示唆された。 | |||
| 岡部 圭介 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 形成外科 | 海馬ニューロン由来VEGFが誘導する血管網が神経系の発達と維持に果たす役割 | 100 |
| 中枢神経組織は活動に伴い多くの血流を必要とするため、その血管ネットワークの構築・維持は精緻なメカニズムで制御されているが、その中心的役割を果たすのがvascular endothelial growth factor（以下、VEGF）である。今回、海馬および頭頂葉の特定のニューロン由来のVEGFが欠失するコンディショナルノックアウトマウスを用いてニューロン由来VEGFの役割について解析した。同マウスは1か月以内に麻痺を発症して死に至ることが分かった。複数の遺伝子改変マウスを駆使して解析した結果、ニューロン由来のVEGFは、それ自身が神経栄養因子として作用する効果は微々たるものであり、血管内皮に発現するVEGF受容体へ結合し血管ネットワークを誘導することによって神経を栄養し、脳組織が維持されることが判明した。今後、この所見を発展させることにより、脳梗塞治療などへの臨床応用が期待できる。 | |||
| 楠本 大 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 循環器内科／救急科 | 抗動脈硬化iPS由来血管内皮細胞にて高発現している霊長類特異的遺伝子POTEEが、動脈硬化抑制に果たす役割の検討 | 100 |
| 動脈硬化リスクが非常に大きいにも関わらず動脈硬化進行を全く認めない抗動脈硬化患者から作成したiPS細胞由来血管内皮細胞ではストレス誘導性の細胞老化、炎症が抑制されており、霊長類特異的遺伝子POTEEが高発現していた。POTEEを血管内皮細胞に強制発現させるとNFκBに誘導される細胞老化や炎症を抑制した。結合蛋白を質量分析法にて網羅的に解析すると低分子G蛋白であるRANシグナルと強く相互作用しており、POTEEはRANシグナルを促進しNFκBの核外輸出を促進し、NFκBの不活化を早めていると考えられた。血管内皮細胞特異的にPOTEEを強制発現させると、大腿動脈カフモデルに誘導される内膜肥厚や炎症惹起を抑制した。またAPOE-/-マウスと交配させる動脈硬化プラークを著明に減少させた。POTEEは抗動脈硬化における重要な役割を果たし、動脈硬化の新規治療ターゲットとなりうることが示された。 | |||
| 七田 崇 アブストラクト 研究報告書 | 東京都医学総合研究所 生体分子先端研究分野 脳卒中ルネサンスプロジェクト | 炎症因子の排除による脳梗塞・認知症の新規治療法の開発 | 100 |
| 本邦では脳卒中や認知症患者の増加が懸念されているが、現代医療においても脳卒中や認知症に対する治療法は十分に確立されていない。本研究は、脳梗塞後の炎症を収束させるメカニズムの解明（脳内の炎症因子を排除させるScavenger誘導因子の同定）を行い、これを認知症の予防法に応用することを目的とする。最先端の神経科学、生化学、免疫学による融合研究を実施し、脳卒中の発症早期から神経症状の回復を促進させ、認知症や寝たきりを予防する神経機能改善薬を開発する。 | |||
| 清水 逸平 アブストラクト 研究報告書 | 新潟大学大学院医歯学総合研究科 先進老化制御学 | 心不全における褐色脂肪由来代謝物質の病的意義の解明 | 100 |
| 予備的検討の結果、心不全モデルマウスでは体温が低下し、褐色脂肪不全が生じることがわかっていた。褐色脂肪特異的機能不全マウスを開発し、左室圧負荷時の表現型を解析した。褐色脂肪不全マウスは野生型マウス（WT）と比較して圧負荷に伴う心機能低下と体温低下が増悪した。心不全モデルマウスに褐色脂肪移植を行うと心機能が改善すること、褐色脂肪を支配する交感神経を除神経したマウスに圧負荷モデルを作製すると心機能低下が改善することもわかった。メタボローム解析の結果、不全褐色脂肪に由来すると思われる酸化型コリンが心不全時に血液中で上昇することが明らかとなった。酸化型コリンはミトコンドリア機能不全を惹起し、心臓の代謝不全と線維化を促進することで心不全の病態を増悪させることがメタボローム解析の結果から明らかとなり、現在も詳細なメカニズムの解明に挑んでいる。 | |||
| 高田 真吾 アブストラクト 研究報告書 | 北海道大学大学院医学研究院 循環病態内科学 | 心不全におけるミトコンドリア複合体II会合制御による新規治療法の開発 | 100 |
| 【目的】心不全に起因するcomplex IIの会合不全における形態・機能的制御の破綻が、ミトコンドリア呼吸能低下を介して骨格筋異常の発症・進展に関与するという仮説を検証した。 【対象・方法および結果】雄性C57BL/6Jマウスは偽手術（Sham）群もしくは左冠動脈結紮による心筋梗塞後心不全モデル（HF）群の2群に分け、28日間飼育した。HF群の心機能および運動耐容能はSham群に比較し、有意に低下した。HF群の骨格筋ミトコンドリアcomplex II由来呼吸能はSham群に比較し、HF群で有意に低下した。同様に、complex IIの会合レベルおよびSDH会合因子の発現レベルはHF群で有意に低下した。 【結論】本研究の結果は、心不全における骨格筋ミトコンドリア機能障害の根幹としてcomplex IIの会合不全がある可能性を示唆した。 | |||
| 武内 謙憲 アブストラクト 研究報告書 | 筑波大学
医学医療系 内分泌代謝・糖尿病内科 | in vivoイメージングによる糖・脂質代謝に重要なKLF15発現制御機構の解析 | 100 |
| KLF15は肝臓における糖・脂質代謝を調節しており、絶食時に発現が亢進することは知られているが、その調節機構は未だ解明されていない。本研究では絶食時の肝臓におけるKLF15遺伝子の発現調節機構を、in vivo Ad-luc法という生体でのプロモーター解析手法とマウス転写因子発現プラスミドライブラリーTFELを用いて解明することとした。肝臓で主に高発現しているKLF15遺伝子のvariantであるKLF15-1aのプロモーター配列にルシフェラーゼレポーター遺伝子を繋げたアデノウィルス（Ad-KLF15-1a-luc）を作製後、 絶食時の肝臓においてAd-KLF15-1a-lucの活性が上昇することをin vivo Ad-luc法にて確認した。そして、さらなる検討により絶食時に重要な働きを担うゲノム領域の絞り込みに成功し、その領域の活性を調節する候補転写因子をTFELにていくつか同定した。 | |||
| 武田 行正 アブストラクト 研究報告書 | 京都府立医科大学大学院医学研究科 細胞再生医学 | ケミカル・ダイレクト・リプログラミングによる新規ヒト心筋細胞誘導法の開発 | 100 |
| 本研究は、遺伝子の導入を行わず、細胞の分化・リプログラミングに中心的な役割を果たすシグナル伝達経路を、複数の低分子化合物を組み合わせることによって同時に制御し、ヒト皮膚由来線維芽細胞から臨床応用可能な心筋細胞をダイレクトリプログラミングすることを目的とする。心筋細胞用培地の組成および候補となる化合物の組み合わせを詳細に検討した結果、最終的に５から８種類の化合物の組み合わせによって、線維芽細胞から自発的に収縮する心筋様細胞へ効率よく誘導することに成功した。この心筋様細胞は、心筋前駆細胞や心筋細胞に特異的な遺伝子の発現が上昇しており、また免疫染色によりActininの発現が一部の細胞で確認された。しかし、iPS細胞由来の心筋細胞と比較したところ、細胞の自発的な収縮運動の頻度や速度、また遺伝子の発現量が不十分であり、完全な心筋細胞へ誘導するためには、さらに適切な成熟化の過程が必要であると考えられる。 | |||
| 長洲 一 アブストラクト 研究報告書 | 川崎医科大学 腎臓・高血圧内科学 | 糖尿病性腎症における糸球体内皮細胞ー上皮細胞連関の機序解明 | 100 |
| 糖尿病性腎症と血管内皮機能障害の連関機序に着目し研究を続けてきた。目的として①正常状態では糸球体内皮細胞は一酸化窒素（NO）産生を介して上皮細胞内でのインフラマソーム活性化を抑制的に制御することを証明する。②糸球体上皮細胞内のインフラマソーム活性化抑制が糖尿病性腎症の進展を抑制しうることを証明する。結果：In vivo実験1)：STZ投与後、４週の蓄尿でWT-STZでは軽微なアルブミン尿のみであったが、eNOSKO-STZでは著明に増加した。糸球体内のインフラマソーム関連遺伝子発現は、eNOS-STZでのみ上昇を認めた。蛍光二重染色（ASCとPodocalyxin）を行ったところ糸球体上皮細胞でインフラマソーム活性化を認めた。In vivo実験２）：eNOS-ASC-DKO-STZはeNOSKO-STZに比較し有意にアルブミン尿の減少を認め、上皮細胞障害は改善した。本検討結果から糖尿病性腎症の進展において内皮機能障害は糸球体上皮細胞障害を促進させることがわかった。 | |||
| 松井 弘樹 アブストラクト 研究報告書 | 群馬大学大学院保健学研究科 生体情報検査科学講座 | 心臓リモデリングにおける細胞膜脂質の合成機構の意義 | 100 |
| 心臓への血行動態負荷の増加により、心筋細胞肥大や間質線維化といったリモデリング機構が誘導されるが、リモデリングに必要な脂肪酸の供給源や、脂肪酸合成系酵素の関与についてはほとんど明らかにされていない。我々は、心筋細胞特異的FAS欠損マウスにTAC処置したところ、心機能低下は認められるものの、心肥大の程度に差は認められなかったのに対し、Elovl6 cKOマウスにTAC処置したところ、心/体重比や間質線維化、左室壁厚の増加が有意に抑制され、左室収縮能の低下も有意に改善することを見出した。RNAシークエンスの結果から、Elovl6欠損マウスでは肥大や線維化、炎症反応に関わる遺伝子群が、コントロールマウスと比較して有意に低下する一方、細胞の恒常性に関わるタンパクX因子が著明に増加することを見出した。以上より、心筋細胞における脂肪酸組成の変化が、圧負荷誘導時のリモデリングに関与することが示唆された。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
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| 片岡 雅晴 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 循環器内科 | 難病疾患肺動脈性肺高血圧症における未解明発症原因遺伝子の新規同定と機能解析 | 100 |
| 肺動脈性肺高血圧症（PAH）のうち、約3/4は原因を特定できない"特発性PAH（IPAH）"と鑑別される。IPAHのうち、BMPR2遺伝子異常は約25%に認めるが、未だBMPR2に次ぐ重要な新規発症関連遺伝子は発見に至っていない。 本研究では、多施設共同体制にて、肺高血圧症バイオバンクを構築し、NGSによる全エキソーム解析をサンプルバンクの多数検体を用いて実施した。 その結果、モヤモヤ病や末梢性肺動脈狭窄（PPS）の発症と関係することが既報告されている特定の遺伝子の変異が、IPAH患者の1割弱にも認めることを新たに発見した。 本研究によって見出された遺伝子変異が存在した場合に、何らかの制御機構がさらに加わることによって、モヤモヤ病, PPS, IPAHを発症するものと考えられる。現在、発症制御に関わる機能の解析実験等を進めている。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
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| 南野 徹 アブストラクト 研究報告書 | 新潟大学大学院医歯学総合研究科 循環器内科学 | 血管ニッチにおける老化シグナルを介した組織幹細胞不全発症機序の解明 | 1,000 |
| 様々な組織において、血管は幹細胞ニッチとして働き、幹細胞の機能制御にきわめて重要な機能を有する。我々は、「ヒトは血管から老いる」と言われるように、加齢や過栄養などのストレスによってまず血管においてp53シグナルが活性化され、その後、臓器・組織の老化が進行することを示唆してきた。しかしながら、これらの老化シグナルが、血液幹細胞の血管ニッチ環境に与える影響については知られていない。そこで本研究において我々は、ニッチにおけるp53依存性老化シグナルの活性化が、ニッチと組織幹細胞とのコミュニケーションの不調を誘導し、臓器・組織の機能不全や再生能の低下をもたらしている可能性について、血管内皮特異的にp53シグナルを活性化するマウスモデルを用いて検証したので報告する。 | |||
| 研究者名 | 所属機関 | 研究課題 | 助成額 （万円） |
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| 久保田 義顕 アブストラクト 研究報告書 | 慶應義塾大学医学部 坂口光洋記念機能形態学講座 | マイクログリアの血管を介した精神神経疾患発症メカニズムの解明 | 1,000 |
| 自閉性障害や統合失調症などの精神神経疾患は、生命に直接的に関与する疾患では無いが、一旦発症すると慢性の経過をたどり、患者のクオリティー・オブ・ライフ（生活の質）を著しく損ねる。それ故、早急にそのメカニズムを解明し、根本的な治療法や予防法を確立することが社会的に求められている。本研究は、精神神経疾患、特に自閉性障害の発症・増悪のメカニズムに関し、中枢神経系における免疫細胞であるマイクログリア（小膠細胞）の活性化の寄与、特にLeucine rich repeat containing 33（Lrrc33）の機能を中心とし、モデル動物の表現型とヒトゲノムのデータを統合してその全容を理解し、全く新しい治療法を開拓するための重要な基礎的知見を得ることを目的として遂行された。 | |||
