アルツハイマー病の原因物質を除去するミクログリアの新規 活性化機構を発見~GPR34 受容体の刺激がアミロイド β の貪食を促進~

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2025-11-20 東京大学

東京大学薬学系研究科らの共同研究グループは、脳内免疫細胞ミクログリアに特異的に発現する受容体 GPR34 を特異的アゴニスト M1 で活性化すると、アルツハイマー病の原因物質 アミロイドβ(Aβ)線維の貪食・除去が大幅に促進される ことを世界で初めて発見した。マウスおよびヒトiPS細胞由来ミクログリアの両方で、GPR34活性化により凝集Aβ線維の取り込みが亢進し、アルツハイマー病モデルマウス脳での直接投与実験でも同様の効果が確認された。また、ヒト患者の死後脳解析により、アルツハイマー病ではミクログリアのGPR34発現が有意に低下していることが判明し、この低下がAβ除去機能の劣化に関与している可能性が示唆された。これらの成果は、GPR34を標的としたミクログリア活性化による新規治療法 の可能性を開くものであり、今後は脳移行性に優れたGPR34活性化薬の開発が期待される。

アルツハイマー病の原因物質を除去するミクログリアの新規 活性化機構を発見~GPR34 受容体の刺激がアミロイド β の貪食を促進~
GPR34 活性化によるミクログリアのアミロイド β 貪食促進

<関連情報>

GPR34の選択的アゴニストはミクログリア細胞によるアミロイドβ線維の取り込みと除去を促進する Selective agonism of GPR34 stimulates microglial uptake and clearance of amyloid β fibrils

Hayato Etani,Sho Takatori,Wenbo Wang,Jumpei Omi,Yusuke Amiya,Aika Akahori,Hirotaka Watanabe,Iki Sonn,Hideyuki Okano,Norikazu Hara,Mai Hasegawa,Akinori Miyashita,Masataka Kikuchi,Takeshi Ikeuchi,Maho Morishima,Yuko Saito,Shigeo Murayama,Takashi Saito,Takaomi C. Saido,Toshiyuki Takai,Tomohiko Ohwada,Junken Aoki & Taisuke Tomita
Alzheimer’s Research & Therapy  Published:20 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1186/s13195-025-01891-8

Abstract

Background

Microglia play a crucial role in brain homeostasis through phagocytosis of amyloid-β (Aβ) fibrils, a hallmark of Alzheimer disease (AD) pathology. The balance between Aβ production and clearance is critical for AD pathogenesis, with impaired clearance mechanisms potentially contributing to disease progression. G-protein coupled receptor 34 (GPR34), a microglia-enriched Gi/o-coupled receptor, is highly expressed in homeostatic microglia and may regulate phagocytic functions, yet its role in Aβ clearance remains poorly understood.

Methods

Using flow cytometry-based assays, we investigated the effect of a selective GPR34 agonist (M1) on Aβ uptake in mouse primary microglia and human induced pluripotent stem cell-derived microglia. We evaluated uptake specificity across different Aβ species and phagocytic substrates, and measured intracellular cyclic adenosine monophosphate (cAMP) levels to determine the signaling mechanism. We performed in vivo studies using human amyloid precursor protein knock-in mice with intrahippocampal M1 injections. Additionally, we analyzed GPR34 expression in Japanese AD patient brain samples using single-nucleus RNA sequencing and examined age-dependent expression changes across multiple datasets.

Results

M1 specifically enhanced uptake of Aβ fibrils through reduction of intracellular cAMP levels, without affecting monomeric or oligomeric Aβ internalization. Gpr34 knockdown experiments confirmed GPR34 as the molecular target of M1. An intrahippocampal injection of M1 significantly increased microglial Aβ uptake in vivo, an effect that required functional TREM2 signaling. GPR34 expression was significantly reduced in microglia from AD patients and showed age-dependent decline in both humans and mice.

Conclusions

Our findings identify GPR34 as a promising therapeutic target for enhancing microglial Aβ clearance and highlight the potential of GPR34 agonists for AD treatment. The age-dependent decline in GPR34 expression may contribute to reduced Aβ clearance efficiency in aging brains, exacerbating amyloid accumulation. Pharmacological activation of GPR34 represents a novel strategy to counteract impaired Aβ clearance in both aging and AD brains, potentially modifying disease progression through enhancement of microglial phagocytic function.

医療・健康
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