AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構(AMED)の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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研究課題情報

研究課題名
グルコース関連脂質の作動機序を基軸とした疾患メカニズムの解明
課題管理番号
21gm0910006h0006
統合プロジェクト
シーズ開発・研究基盤プロジェクト
9つの連携分野プロジェクト
その他
事業名
革新的先端研究開発支援事業
タグ(2021)
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/医薬品
/対象疾患/神経系の疾患
タグ(2020)
/研究の性格/生命・病態解明等を目指す研究
/開発フェーズ/基礎的
/対象疾患/症状,徴候および異常臨床所見・異常検査所見で他に分類されないもの
タグ(2019)
/研究の性格/生命・病態解明等を目指す研究
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/薬機法分類非該当
/対象疾患/該当なし<対象とする疾患なし>
タグ(2018)
/研究の性格/生命・病態解明等を目指す研究
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/薬機法分類非該当
/対象疾患/該当なし<対象とする疾患なし>
タグ(2017)
/研究の性格/生命・病態解明等を目指す研究
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/薬機法分類非該当
/対象疾患/該当なし<対象とする疾患なし>
タグ(2016)
/研究の性格/生命・病態解明等を目指す研究
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/医薬品
/対象疾患/該当なし<対象とする疾患なし>
代表研究機関
国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者
(2021) 上口裕之 , 国立研究開発法人理化学研究所 , 脳神経科学研究センター 副センター長
(2020) 上口裕之 , 国立研究開発法人理化学研究所 , 脳神経科学研究センター 副センター長
(2019) 上口裕之 , 国立研究開発法人理化学研究所 , 脳神経科学研究センター 副センター長
(2018) 上口裕之 , 国立研究開発法人理化学研究所 , 脳神経科学研究センター シニア・チームリーダー
(2017) 上口裕之 , 国立研究開発法人理化学研究所 , 脳科学総合研究センター シニア・チームリーダー
(2016) 上口裕之 , 国立研究開発法人理化学研究所 , 脳科学総合研究センター シニアチームリーダー
研究期間
2016年度-2021年度
課題への総配分額

(単位:千円)

  • 374,147
  • 2021年度
    72,020
  • 2020年度
    77,733
  • 2019年度
    64,999
  • 2018年度
    69,509
  • 2017年度
    66,486
  • 2016年度
    23,400
研究概要(2021)
糖転移酵素UGGT2によるグルコース脂質(PtdGlc)生合成の機能的意義を明らかにし、そのリゾ体であるLysoPtdGlcの産生を触媒する分泌性ホスホリパーゼA2の遺伝子欠損マウスの神経系での表現型を定量的に解析する。LysoPtdGlcの構造−活性相関に基づき、LysoPtdGlc構造類似体の疾患病態への効果の検証を進める。野生型あるいはGPR55遺伝欠損マウスの側脳室内にLysoPtdGlcを投与して、ミクログリア活性化や炎症性サイトカインの産生を病理組織学と分子細胞生物学・生化学的な手法により比較検討し、LysoPtdGlc-GPR55依存的な脳内炎症応答の解析を完了する。LysoPtdGlcを機能阻害した前頭側頭葉変性症モデル動物での生化学的・病理組織学的変化を検討し、LysoPtdGlc-GPR55シグナル軸が脳内炎症・神経変性を引き起こす要因であるか否かを明らかにする。
研究概要(2020)
脳内炎症・神経変性疾患ならびに代謝性疾患におけるグルコース関連脂質の作動機序解明を目的とした研究を実施する。グルコース脂質(PtdGlcとそのリゾ体LysoPtdGlc)の生合成・代謝の仕組みを、グルコース転移酵素と分泌性ホスホリパーゼA2のレベルで明らかにする。LysoPtdGlcの構造−活性相関に基づき、GPR55への持続的な阻害効果が期待できる新規化合物を開発し、研究ツールとして活用する。脳内炎症における役割を明らかにするために、LysoPtdGlc-GPR55依存的なグリア細胞応答を生化学的・病理組織学的に解析する。さらに、膵臓β細胞におけるPtdGlc生合成と小胞体ストレス応答との関連性を明らかにする。
研究概要(2019)
中枢神経組織の慢性炎症と神経変性におけるグルコース脂質の作動機序解明を目的として、グリア細胞がLysoPtdGlc-GPR55シグナルに応答して産生・放出する液性因子を同定し、ミクログリア活性化および神経細胞毒性に寄与しうる分子メカニズムの一端を明らかにする。また、代謝ストレスとPtdGlc生合成との関係を明らかにし、肥満に関わる分子機構の一端を解明する。各種LysoPtdGlc 構造類似体によるGPR55活性化を分子動力学シミュレーションおよび神経細胞バイオアッセイで解析し、LysoPtdGlcの構造−機能相関を明らかにするとともに、GPR55への新たなリガンド(アゴニスト、アンタゴニストなど)を開発する。
研究概要(2018)
生体内に微量に存在する新規グルコース関連脂質は、神経回路の構築を制御する細胞間情報伝達分子として発見されました。グルコース脂質とGタンパク質共役受容体による情報伝達は、脳脊髄だけではなく血液や代謝系の病態に関与することが示唆されています。本研究では、グルコース脂質の構造—機能相関および疾患病態での作動機序を明らかにし、診断マーカーや治療法開発に向けた新戦略を提供することを目指します。
研究概要(2017)

研究概要(2016)
生体内に微量に存在する新規グルコース関連脂質は、神経回路の構築を制御する細胞間情報伝達分子として発見されました。グルコース脂質とGタンパク質共役受容体による情報伝達は、脳脊髄だけではなく血液や代謝系の病態に関与することが示唆されています。本研究では、グルコース脂質の構造—機能相関および疾患病態での作動機序を明らかにし、診断マーカーや治療法開発に向けた新戦略を提供することを目指します。

研究成果情報

【成果報告書】

成果の概要
松尾グループは、LysoPtdGlcの各種エーテル型誘導体を合成してGTPγS結合アッセイによる活性測定を行い、LysoPtdGlcのアルキル鎖長やグリセロール部分の立体化学の重要性を明らかにした。また、新規グルコースーリン酸結合反応を開発し、LysoPtdGlcの前駆体であるPtdGlcを一段階で合成できることを確認し、この反応によりアシル鎖長や不飽和結合を含む種々のPtdGlc誘導体をmgスケールで簡単に合成できることを示した。さらに、細胞や組織内の脂質滴を高感度に可視化する試薬を開発した。
岩渕グループは、GPR55欠損マウスでの血球機能と分化を解析し、正常マウスと比較して末梢血中の特定の細胞集団が減少していることを見出した。
上口グループは、前頭側頭葉変性症モデルマウス(PS19)の脳内LysoPtdGlcシグナルを阻害することで神経変性を抑制できると考え、LysoPtdGlcの機能阻害抗体を用いた実験を行った。PS19マウスの脳室内へ抗LysoPtdGlc抗体を40日間持続投与したところ、脳内リン酸化タウの蓄積が抑制される傾向にあった。また、UGGT1欠損細胞ではホールディング不良のタンパク質が蓄積し、UGGT2による糖脂質合成活性も阻害されることを見出し、UGGT1とUGGT2の協調的な働きが小胞体ストレス応答の基本的分子機構であると結論した。
津田グループは、これまで発症メカニズムが不明であった脊髄圧迫に伴うアロディニアにGPR55が関与することを明らかにし、圧迫により脊髄へ浸潤する好中球やその他の炎症系細胞が疼痛の発症に重要であることを見出した。さらに、既承認医薬品を含む化合物ライブラリーからGPR55阻害作用を有する化合物を探索し、脊髄圧迫モデル動物のアロディニアに有効な医薬品の特定に成功した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1.Kawanabe R, Yoshihara K, Hatada I, Tsuda M. Activation of spinal dorsal horn astrocytes by noxious stimuli involves descending noradrenergic signaling. Molecular Brain 2021, 14, 79 doi: 10.1186/s13041-021-00788-5.

2.Li X, Hanafusa K, Kage M, Yokoyama N, Nakayama H, Hotta T, Oshima E, Kano K Matsuo I, Nagatsuka Y, Takamori K, Ogawa H, Hirabayashi Y, Iwabuchi K. Lysophosphatidylglucoside is a GPR55 -mediated chemotactic molecule for human monocytes and macrophages. Biochemica Biophysic Res Com. 2021, 569, 86-922021 doi: 10.1016/j.bbrc.2021.06.090.

3.Nakayama H, Oshima E, Hotta T, Hanafusa K, Nakamura K, Yokoyama N, Ogawa H, Takamori K, Iwabuchi K. Identification of anti-lipoarabinomannan antibodies against mannan core and their effects on phagocytosis of mycobacteria by human neutrophils. Tuberculosis (Edinb). 2022, 132, 102165. doi: 10.1016/j.tube.2022.102165

4.Nakamura K, Nakayama H, Sasaki S, Takahashi K, Iwabuchi K. Mycobacterium avium-intracellulare complex promote release of pro-inflammatory enzymes matrix metalloproteinases by inducing neutrophil extracellular trap formation. Scientific report.2022, 12, 5181, doi:10.1038/s41598-022-09017-y

5.Kano K, Ishii N, Hirabayashi Y, Kamiguchi H, Greimel P, Matsuo I. Stereocontrolled Synthesis of Lyso-phosphatidyl β-D-Glucoside, ChemistrySelect. 2021, 6, 6811-6815, doi: org/10.1002/slct.202102176.

6.Yokoyama N, Hanafusa K, Hotta T, Oshima E, Iwabuchi K, Nakayama H. Multiplicity of Glycosphingolipid-Enriched Microdomain-Driven Immune Signaling, Int J Mol Sci, 2021, 22,9565. doi: 10.3390/ijms22179565.

7.Iwabuchi K, Hanafusa K, Nakayama H. Lactosylceramide-enriched microdomains work as a signaling platform for immunological functions through carbohydrate-carbohydrate interaction. Glycoconjugate Journal 2022, 39, 239-246,doi:10.1007/s10719-022-10060-0

8.Shirane M, Kamiguchi H. Molecular machinery regulating organelle dynamics during axon growth and guidance. Seminars in Cell and Developmental Biology. 2022, S1084-9521(22)00058-1. doi: 10.1016/j.semcdb.2022.02.019.

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター

1.秋山央子、井手三津子、上口裕之、平林義雄. 親水性相互作用クロマトグラフィー/質量分析法を用いた脳における新たなステロール代謝経路の発見, 第69回質量分析総合討論会, 2021年 5月21日,国内, web開催,口頭

国内 / 口頭

2.上口裕之. 神経軸索ガイダンスの分子機構. 東京大学大学院医学系研究科機能生物学セミナー、東京、2021年6月7日、国内,口頭

国内 / 口頭

3.洪慧馨、池田和貴、上口裕之、平林義雄.The mechanism and function of UGGT-mediated biosynthesis of phosphatidylglucoside, a lipid component associated with hypoxic stress,第63回 日本脂質生化学会, 2021年6月9日, 国内, web開催,口頭

国内 / 口頭

4.横山 紀子, 金 然正, 平林 義雄, 岩渕 和久.HL-60 細胞の分化及びアポトーシス誘導機構における PtdGlc膜マイクロドメインの関与、第 63回日本脂質生化学会大会、2021年 6月9日、国内、Web開催,口頭

国内 / 口頭

5.吉原利忠、丸山凌、塩崎秀一、飛田成史.蛍光寿命イメージング法を用いたin vivo脂質滴イメージング、第43回日本光医学・光生物学会, 2021年7月2日, 国内, web開催,口頭

国内 / 口頭

6.Guy AT, Inoue M, Hirabayashi Y., Yamamoto K, Murakami M and Kamiguchi H. Radial glial secreted phospholipase A2 group V modulates LysoPtdGlc/GPR55-mediated axon guidance of nociceptive sensory afferents, 第44回日本神経科学大会CJK第1回国際会議, 2021/7/30, 国内, web開催,ポスター

国内 / ポスター

7.狩野航輝、石井希実、平林義雄、上口裕之.Peter Greimel、松尾一郎、Lyso-phosphatidyl β-D-Glucosideの化学合成 Synthesis of Lyso-phosphatidyl β-D-Glucoside、第15回東北糖鎖研究会、岩手、2021年9月25日、国内、web開催,口頭

国内 / 口頭

8.川邉陸、吉原康平、津田誠.侵害刺激は下行性ノルアドレナリン神経シグナルを介して脊髄後角アストロサイトを活性化する、第64回日本神経化学会大会、2021年9月30日, 国内,口頭

国内 / 口頭

9.村上和哉、渡邉真衣、花房慶、中山仁志、岩渕和久、田中浩士. 結核菌の殺菌回避に関わるα(1,2)マンナン(ManCap)の合成とその機能評価、第40回日本糖質学会年会、鹿児島 (ハイブリッド開催)、2021年10月27日、国内,口頭

国内 / 口頭

10.花房慶、李暁佳、堀田知美、大嶋恵理子、中山仁志、狩野航輝、松尾一郎、伊藤拓夢、上口裕之、平林義雄、岩渕和久. ホスファチジルグルコシドは好中球ホメオスタシスに関与する、第40 回日本糖質学会年会、鹿児島 (ハイブリッド開催)、2021年10月27日、国内,口頭

国内 / 口頭

11.洪慧馨、池田和貴、上口裕之、平林義雄. UGGT2-driven glucosylation yielding phosphatidylglucoside is protective during hypoxic stress, 第40回日本糖質学会年会、鹿児島 (ハイブリッド開催)、2021年10月29日、国内,口頭

国内 / 口頭

12.津田誠. 慢性疼痛におけるミクログリアの新しい役割、第94回日本生化学会、2021年11月3-5日、国内,口頭

国内 / 口頭

13.秋山央子、山地俊之、水谷泰彰、新美芳樹、武藤多津郎、上口裕之、平林義雄. ヒト脳脊髄には志賀毒素と反応する新奇糖脂質が存在する, 第94回日本生化学会大会, 2021年11月3-5日, 国内, web開催,ポスター

国内 / ポスター

14.花房慶、竹田浩章、菅原綾乃、柳田光昭、狩野航輝、松尾一郎、中嶋和紀、上口裕之、中山仁志、平林義雄、岩渕和久.nano-LC-MS/MSによる生理活性脂質リゾホスファチジルグルコシドの高感度定量分析法の開発、第94回日本生化学会大会, 2021年11月3-5日, 国内, web開催,ポスター

国内 / ポスター

15.内山瑳和子、吉原康平、川邉陸、古賀啓祐、津田誠. ストレス誘発性鎮痛におけるノルアドレナリンシグナルの関与、第38回日本薬学会九州山口支部大会、2021年11月13日、国内,口頭

国内 / 口頭

16.末藤大智、石橋忠幸、吉川優、田島諒一、山浦健、津田誠. Aβ神経線維を介する神経障害性アロディニアに重要な脊髄後角サブセット、第74回日本薬理学会西南部会、2021年11月20日、国内,口頭

国内 / 口頭

17.津田誠. ミクログリアと慢性疼痛:新しい調節機構、第43回日本疼痛学会、2021年12月10-11日、国内,口頭

国内 / 口頭

18.吉原康平、津田誠. 慢性ストレス誘発性痛覚過敏における脊髄後角アストロサイトサブセットを介したノルアドレナリン神経シグナルの役割、第43回日本疼痛学会、2021年12月10日、国内,口頭

国内 / 口頭

19.Kano K, Kuroiwa A, Sano K, Ishii N, Greimel P, Matsuo I. Synthesis of Lyso- phosphatidyl-β-D-Glucoside, Pacifichem 2021, Honolulu, USA, December 20, 2021, 国際,ポスター

不明 / ポスター

20.津田誠. グリア細胞から紐解く慢性疼痛メカニズム、日本薬学会北陸支部特別講演会、2022年1月20日、国内,口頭

国内 / 口頭



更新日:2024-10-10

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