図面 (/)

技術 低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法

出願人 コリアハイドロアンドニュークリアーパワーカンパニーリミテッド
発明者 ナム,ソンヨンファン,スジンチョン,ヘミン
出願日 2017年11月16日 (3年9ヶ月経過) 出願番号 2019-524211
公開日 2019年12月12日 (1年8ヶ月経過) 公開番号 2019-535259
状態 特許登録済
技術分野 動物の育種及び生殖細胞操作による繁殖 家畜、動物の飼育(3)(その他の飼育)
主要キーワード 登坂能力 当業分野 蓄積線量 低線量放射線 累積線量 線量放射線 効果確認 科学的根拠
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年12月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題・解決手段

本発明は、退行変性疾患モデルショウジョウバエに関し、より詳細には、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する技術に関する。上述した本発明によれば、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに低線量放射線照射することにより、退行変性疾患の症状を緩和する方法を提供するという効果がある。

概要

背景

アルツハイマー病は、退行変性脳疾患の中で最も高い発病率を有する疾患であって、アルツハイマー病の発症機序および治療に関する研究が盛んに行われているが、まだ完璧な治療は不可能である。

アルツハイマー病は、体内で非正常的に作られたアミロイドベータ42(Amyloid beta 42、Aβ42)タンパク質が脳に蓄積されることにより、神経伝達を妨げて発生する退行変性脳疾患としてよく知られている。

現在アルツハイマー病の治療方法としては、Aβ42の蓄積を阻害する薬物投与方法が主に用いられているが、投与期間が長く、治療よりも退行変性疾患の進行速度を遅らせるレベルである。最近、放射線治療が神経医学的にアルツハイマー病の新規な治療手段として台頭しており、既に癌(Cancer)の治療には低線量放射線が盛んに使われている。

ところが、現在、アルツハイマー病に対する低線量放射線の治療効果についての議論がある。マウスモデルを用いて低線量放射線のアルツハイマー病治療効果を主張した先行研究(Wei et al., 2012, Curr Alzheimer Res; Lowe et al., 2009, Radiat Res)があるが、一連遺伝子群のみをチェックしたばかりで、症状緩和効果を検証することはできなかった。それとは逆に、放射線の治療効果がないと主張した論文(Wang et al., Journal of Radiation research, 2014)が提起されるなど、未だ100mSv以下の低線量放射線を利用したアルツハイマー病治療効果を立証することが可能な科学的根拠不足している。よって、臨床前に低線量放射線の治療効果テストが可能なin vivoモデルの構築が必要である。

ショウジョウバエには、アルツハイマー病のin vivoモデルとしてUAS−GAL4システムを用いてアルツハイマー病の代表的な原因タンパク質Aβ42をelav−GAL4とGMR−GAL4によって各神経(neuron)と目で組織特異的に過剰発現させることができるショウジョウバエがよく構築されており、既にアルツハイマー病の発症機序及び治療効果に関する研究に、ヒトに代わるin vivoモデルとして有用に使われている(Ijima et al., 2004, PNAS; Hong et al., 2012, BBRC; Lee et al., 2016, Dis Model Mech; Park et al., 2013 Biol Pharm Bull)。

概要

本発明は、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに関し、より詳細には、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する技術に関する。上述した本発明によれば、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状を緩和する方法を提供するという効果がある。

目的

本発明の目的は、退行変性疾患ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ショウジョウバエ(embryo)に低線量放射線照射する段階を含む、低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性脳疾患の症状を緩和する方法。

請求項2

前記ショウジョウバエがアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする、請求項1に記載のショウジョウバエの退行変性脳疾患の症状を緩和する方法。

請求項3

前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエがGMR>Aβ42またはelav>Aβ42であることを特徴とする、請求項2に記載のショウジョウバエの退行変性脳疾患の症状を緩和する方法。

請求項4

前記低線量放射線は、累積線量が0.05乃至0.1Gyとなるように照射することを特徴とする、請求項1に記載のショウジョウバエの退行変性脳疾患の症状を緩和する方法。

請求項5

前記退行変性疾患がアルツハイマー病(Alzheimer’sdisease)であることを特徴とする、請求項1に記載のショウジョウバエの退行変性脳疾患の症状を緩和する方法。

請求項6

前記退行変性疾患の症状が運動性の低下またはアポトーシス誘導であることを特徴とする、請求項1に記載のショウジョウバエの退行変性脳疾患の症状を緩和する方法。

請求項7

ショウジョウバエの胚(embryo)に低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状が緩和されたことを特徴とする、退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエ。

請求項8

前記ショウジョウバエがアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする、請求項7に記載の退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエ。

請求項9

前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエがGMR>Aβ42またはelav>Aβ42であることを特徴とする、請求項8に記載の退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエ。

請求項10

前記低線量放射線は、累積線量が0.05乃至0.1Gyとなるように照射することを特徴とする、請求項7に記載の退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエ。

請求項11

前記退行変性疾患がアルツハイマー病(Alzheimer’sdisease)であることを特徴とする、請求項7に記載の退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエ。

請求項12

前記退行変性脳疾患の症状が運動性の低下またはアポトーシスの誘導であることを特徴とする、請求項7に記載の退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエ。

技術分野

0001

本発明は、退行変性疾患モデルショウジョウバエ係り、より詳細には、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する技術に関する。

背景技術

0002

アルツハイマー病は、退行変性脳疾患の中で最も高い発病率を有する疾患であって、アルツハイマー病の発症機序および治療に関する研究が盛んに行われているが、まだ完璧な治療は不可能である。

0003

アルツハイマー病は、体内で非正常的に作られたアミロイドベータ42(Amyloid beta 42、Aβ42)タンパク質が脳に蓄積されることにより、神経伝達を妨げて発生する退行変性脳疾患としてよく知られている。

0004

現在アルツハイマー病の治療方法としては、Aβ42の蓄積を阻害する薬物投与方法が主に用いられているが、投与期間が長く、治療よりも退行変性疾患の進行速度を遅らせるレベルである。最近、放射線治療が神経医学的にアルツハイマー病の新規な治療手段として台頭しており、既に癌(Cancer)の治療には低線量放射線が盛んに使われている。

0005

ところが、現在、アルツハイマー病に対する低線量放射線の治療効果についての議論がある。マウスモデルを用いて低線量放射線のアルツハイマー病治療効果を主張した先行研究(Wei et al., 2012, Curr Alzheimer Res; Lowe et al., 2009, Radiat Res)があるが、一連遺伝子群のみをチェックしたばかりで、症状緩和効果を検証することはできなかった。それとは逆に、放射線の治療効果がないと主張した論文(Wang et al., Journal of Radiation research, 2014)が提起されるなど、未だ100mSv以下の低線量放射線を利用したアルツハイマー病治療効果を立証することが可能な科学的根拠不足している。よって、臨床前に低線量放射線の治療効果テストが可能なin vivoモデルの構築が必要である。

0006

ショウジョウバエには、アルツハイマー病のin vivoモデルとしてUAS−GAL4システムを用いてアルツハイマー病の代表的な原因タンパク質Aβ42をelav−GAL4とGMR−GAL4によって各神経(neuron)と目で組織特異的に過剰発現させることができるショウジョウバエがよく構築されており、既にアルツハイマー病の発症機序及び治療効果に関する研究に、ヒトに代わるin vivoモデルとして有用に使われている(Ijima et al., 2004, PNAS; Hong et al., 2012, BBRC; Lee et al., 2016, Dis Model Mech; Park et al., 2013 Biol Pharm Bull)。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の目的は、退行変性疾患ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、退行変性疾患の症状が緩和された退行変性疾患モデルのショウジョウバエを提供することにある。
本発明の別の目的は、退行変性疾患モデルのショウジョウバエを用いて退行変性脳疾患の治療手段として低線量放射線の露出を利用した治療方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するために、本発明の低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法は、ショウジョウバエの(embryo)を収集する段階と、前記ショウジョウバエの胚に低線量放射線を照射する段階とを含む。

0009

前記ショウジョウバエはアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする。また、前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエはGMR>Aβ42またはelav>Aβ42であることを特徴とする。

0010

前記低線量放射線は、累積線量が0.05乃至0.1Gyとなるように照射することを特徴とする。

0011

前記退行変性疾患はアルツハイマー病(Alzheimer’s desease)であることを特徴とする。

0012

前記退行変性脳疾患の症状は運動性の低下またはアポトーシス誘導であることを特徴とする。

0013

また、本発明は、ショウジョウバエの胚(embryo)に低線量放射線を照射することにより退行変性疾患の症状が緩和されたことを特徴とする、退行変性疾患モデルのショウジョウバエを提供する。

発明の効果

0014

前述した本発明によれば、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状を緩和する方法を提供するという効果がある。

0015

また、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状が緩和された退行変性疾患モデルのショウジョウバエを提供するという効果がある。

0016

また、退行変性疾患モデルのショウジョウバエの低線量放射線によるアポトーシス及び運動能力まで分析することにより、従来の遺伝子発明の違いだけを確認したモデルのショウジョウバエよりも進歩したin vivoモデルとして用いることができるという効果がある。

0017

また、本発明は、退行変性疾患モデルのショウジョウバエで運動性の低下及びアポトーシス誘導の症状を緩和する適正線量を提示することにより、低線量放射線の治療効果に対する基礎資料として利用できる。

0018

また、本発明によれば、退行変性疾患の中でもアルツハイマー病の治療のための手段として、臨床前の低線量放射線の治療効果検証に活用できる有用なin vivoモデルシステムを提供するという効果がある。

図面の簡単な説明

0019

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)のラフアイ(rough eye)症状緩和効果を確認したものである。
低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)のアポトーシス減少効果を確認したものである。
低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)の運動性低下症状改善効果を確認したものである。
低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)のアポトーシス減少効果を確認したものである。

実施例

0020

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一態様による低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法は、ショウジョウバエの胚(embryo)を収集する段階と、前記ショウジョウバエの胚(embryo)に低線量放射線を照射する段階とを含む。

0021

前記ショウジョウバエはアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする。前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエはGMR>Aβ42またはelav>Aβ42であることを特徴とする。前記GMR>Aβ42とelav>Aβ42は、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエであり、UAS−GAL4システムを用いて、アルツハイマー病の代表的な原因タンパク質であるAβ42を神経と目で組織特異的に過剰発現させることができるモデルのショウジョウバエである。

0022

前記低線量放射線は、累積線量が0.05乃至0.1Gyとなるように照射することが好ましく(137Cs、0.8Gy/min)、累積線量が0.05Gyとなるように照射することがさらに好ましい。

0023

前記退行変性疾患はアルツハイマー病(Alzheimer’s disease)であることを特徴とする。アルツハイマー病は、高齢者に主に現れる認知症の主な原因の一つである。アルツハイマー病の原因としては、ベータアミロイド(beta−amyloid)タンパク質との関連性が高いことが明らかになった。ベータアミロイドが体内で過剰に作られて脳細胞に蓄積されると、脳神経細胞の機能が低下してアルツハイマー病が発生する。ベータアミロイドは、神経細胞内ミトコンドリアの機能を麻痺または歪曲させて、ミトコンドリアから排出される活性酸素を増加させる。このように増加した活性酸素は、細胞内のタンパク質またはDNAに致命的な傷を負わせ、結果として脳細胞の損傷またはアポトーシス(apoptosis)をもたらす。

0024

前記退行変性疾患の症状は運動性の低下またはアポトーシスの誘導であることを特徴とする。

0025

また、本発明の他の一態様による退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエは、ショウジョウバエの胚(embryo)に低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状が緩和されたことを特徴とする。

0026

前記ショウジョウバエはアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする。また、前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエはGMR>Aβ42またはelav>Aβ42であることを特徴とする。

0027

前記低線量放射線は、累積線量が0.05乃至0.1Gyとなるように照射することが好ましく(137Cs、0.8Gy/min)、累積線量が0.05Gyとなるように照射することがさらに好ましい。

0028

前記退行変性疾患はアルツハイマー病(Alzheimer’s disease)であることを特徴とする。

0029

前記退行変性脳疾患の症状は運動性の低下またはアポトーシスの誘導であることを特徴とする。

0030

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。これらの実施例は、本発明を例示するためのもので、本発明の範囲を限定するものではないのは、当業分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

0031

実施例1:低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)のラフアイ(rough eye)症状緩和効果の確認

0032

低線量放射線によるアルツハイマー病の症状緩和効果を確認するために、GMR−GAL4を介して、目から特異的にアルツハイマー病の原因タンパク質であるAβ42を過剰発現させてラフアイ(rough eye)の症状を示すアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)(Crowther et al., 2003, Neuroscience; Finelli et al., 2004, Mol Cell Nenrosci)を用いた。対照群としては、GMR−GAL4のみを持つ正常ショウジョウバエを用いた。すべてのショウジョウバエは、温度25℃、湿度60%の培養器で培養した。

0033

正常ショウジョウバエ(GMR−GAL4)とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)からそれぞれ6時間の間、胚(embro)を収集した。症状緩和効果を累積線量別に調べるために、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)の胚は5つのグループに分け、一つのグループを除いた残りの4つのグループにそれぞれ0.05Gy、0.1Gy、0.2Gy、4Gyの放射線(137Cs、0.8Gy/min)を照射した。低線量放射線の照射後、培養器で成体となるまで育て、成体になった各グループのショウジョウバエの目を顕微鏡を用いて撮影した。

0034

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)のラフアイ(rough eye)症状緩和効果を確認するためのショウジョウバエの目の顕微鏡写真は、図1に示した。上記の結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)で現れるラフアイ(rough eye)症状は、累積線量0.05Gy群および0.1Gy群で緩和されることを確認した。0.2Gyの場合は、症状緩和効果が微々たるものであった。

0035

実施例2:低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)のアポトーシス減少効果の確認

0036

前記実施例1と同様にして、正常ショウジョウバエ(GMR−GAL)とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)からそれぞれ6時間の間、胚(embryo)を収集し、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)の胚は3つのグループに分け、2つのグループにはそれぞれ0.05Gy、4Gy(137Cs、0.8Gy/min)を照射した。低線量放射線の照射後、培養器で3齢期の幼虫(3rd instar larva)となるまで育て、幼虫の眼板(eye disc)を解剖してアクリジンオレンジ(acridine orange、AO)で染色した後、蛍光顕微鏡で観察した。

0037

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)のアポトーシス減少効果を確認するための蛍光顕微鏡の観察結果は、図2に示した。上述したような結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(GMR>Aβ42)でAβ42の過剰発現によって誘導されると知られているアポトーシス(図2における、黒に染色された部分)が0.05Gyの低線量放射線によって減少することを確認した。4Gyの高線量放射線はアポトーシスを増加させることが分かる。

0038

実施例3:低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav−Aβ42)の運動性低下症状改善効果の確認

0039

低線量放射線によるアルツハイマー病の症状緩和効果を確認するために、elav−GAL4を介して神経(neuron)で特異的にAβ42タンパク質を過剰発現させて運動性(登坂能力(climbing ability))低下の症状を持つアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)を用いた。対照群としては、elav−GAL4のみ持つ正常ショウジョウバエを用い、すべてのショウジョウバエは、温度25℃、湿度60%の培養条件で培養した。

0040

正常ショウジョウバエ(elav−GAL4)とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)でそれぞれ6時間(embryo)を受けて収集した。アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)の卵は3つのグループに分け、2つのグループにそれぞれ累積線量0.05Gyおよび4Gy放射線(137Cs、0.8Gy/min)を照射した。低線量放射線の照射後、培養器で成体になるまで育て、成体3日目となる同時期のオスショウジョウバエを収集して、各グループのショウジョウバエの運動性(登板能力(climbing ability))をテストした。運動性テスト実験では、論文『Hwang et al., (2013)PLoS Genetics 』と同様の方法で行った。

0041

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)の運動性低下症状改善効果の確認結果は、図3に示した。上記の結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)に蓄積線量0.05Gy群の運動性が改善されることを確認したとともに、4Gyの高線量放射線によっては運動性が大きく低下することが分かった。

0042

実施例4:低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)のアポトーシス減少効果の確認

0043

前記実施例3と同様にして、正常ショウジョウバエ(elav−GAL4)とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)からそれぞれ6時間の間、胚(embryo)収集し、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)の胚を3つのグループに分けて、2つのグループにそれぞれ累積線量が0.05Gyおよび4Gyとなるように照射した(137Gy、0.8Gy/min)。低線量放射線の照射後、培養器で幼虫(larva)になるまで育て、幼虫の脳(brain)を解剖してアクリジンオレンジ(acridine orange、AO)で染色した後、蛍光顕微鏡で観察した。

0044

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)のアポトーシス減少効果確認のための蛍光顕微鏡観察の結果は、図4に示した。上記の結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ(elav>Aβ42)でAβ42の過剰発現によって誘導されるアポトーシス(写真における、黒に染色された部分)が0.05Gyの低線量放射線によって減少することを確認したとともに、4Gyの高線量放射線はアポトーシスをさらに誘導させることが分かった。

0045

以上、本発明の内容の特定部分を詳細に記述したが、当業分野における通常の知識を有する者にとって、このような具体的技術は好適な実施態様に過ぎないもので、これらの実施態様に本発明の範囲が限定されるものではないことは明らかである。よって、本発明の実質的な範囲は、添付された請求の範囲とそれらの等価物によって定義されるといえる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ