凝集体形成を指標としたエンドソーム・レトロマー動態多次元解析による神経病態研究

以聚集体形成为指标，利用内体逆转录酶动力学的多维分析进行神经病理学研究

• 批准号: 18K07375
• 负责人: 原 央子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K07375/
• 关键词: 神経変性; 細胞内凝集体; レトロマー; パーキンソン病; α-シヌクレイン; VPS35

難治性神経疾患の治療薬が切望されているものの、分子標的治療法開発や創薬シーズ探索を難しくしている理由の1つは、薬物効果の明確な指標がないことである。そこで、神経変性の指標となる現象を可視化できれば、治療法開発への効果的なツールになると考えた。本研究課題では、研究代表者が独自に開発中のインディケータを用いて神経細胞内凝集体（α-シヌクレイン、TDP-43）を検出したうえで、レトロマー動態と神経変性との相関を調べることにより、神経細胞内に異常な凝集体が観察される意義とその毒性についての指標を得ることを目指してきた。本研究で着目しているレトロマーは、細胞内でエンドソームからゴルジ体への積荷タンパク質の逆行輸送を担うタンパク質の複合体である。そして、このレトロマー機能不全がパーキンソン病においてドーパミンニューロン死及びα-シヌクレイン蓄積のきっかけになる可能性が以前より指摘されている。そのことからも、レトロマー動態と神経変性とのなんらかの相関が本研究により明らかにできれば、神経変性を避けるために細胞内凝集体形成阻止または凝集体形成促進の薬剤を見出すための開発研究において、その指標を明確にできる可能性が高い。本研究は、2018年度4月より開始し、同年8月より一時中断し、現在に至る。研究期間中には、蛍光ラベルしたレトロマーからの輝度を光学顕微鏡により高効率に取得するために観察条件を検討した。試行観察では、微小なレトロマーにも大小がありそうなことや研究代表者の予想よりもレトロマーの動きが速い可能性が示唆された。また、1実験につき凝集体1000個程度のレトロマー動態を統計解析してレトロマー動態変化を正確に判断をするために、解析プロトコルの開発を試みた。試験的に細胞内微小粒子の大きさと速度の統計解析に成功したところで、育児休暇のため本研究を中断せざるを得なくなった。

尽管期待已久的药物需要用于棘手的神经系统疾病，但分子靶向疗法和药物发现探索的原因之一是缺乏明确的药物功效指标。因此，我们认为，如果我们可以可视化是神经退行性指标的现象，它将成为开发治疗方法的有效工具。在该研究主题中，首席研究者使用了一个指标，该指标正在独立开发以检测神经元聚集体（α-突触核蛋白，TDP-43），然后检查缩回逆动力与神经变性之间的相关性，从而获得神经元及其毒性中异常聚集物及其毒性的意义的指数及其毒性。集中在这项研究中的回合是蛋白质的复合物，这些蛋白质是负责将蛋白质从内体逆行转运到细胞内高尔基体的逆转。以前曾指出，这种腹膜功能障碍可能引发帕金森氏病中多巴胺神经元死亡和α-突触核蛋白的积累。因此，如果这项研究揭示了腹部动力学和神经退行性之间的某种相关性，则可以在开发研究中明确定义该指数，以找到抑制或促进细胞内聚集体形成的药物，以避免神经变性。这项研究始于2018年4月，从同年8月开始暂时停职，一直持续到今天。在研究期间，检查了观察条件，以使用光学显微镜从荧光标记的曲折中获得高效率。试验观察结果表明，即使是小曲折也可能大小，并且曲折的移动速度可能比主要研究者预期的快。此外，我们尝试开发一个分析方案，以统计分析每个实验约1,000个聚集体的逆转录动力学，以准确确定逆转录动力学的变化。在成功地分析了实验中细胞内微粒的大小和速度之后，这项研究被迫由于育儿假而暂停。