文献情報
文献番号
201027102A
報告書区分
総括
研究課題名
細胞内膜構造に注目した運動神経病の画期的な治療法の開発
課題番号
H22-神経・筋・一般-014
研究年度
平成22(2010)年度
研究代表者(所属機関)
小野寺 理(新潟大学 脳研究所)
研究分担者(所属機関)
- 横関 明男(新潟大学 脳研究所)
- 高橋 均(新潟大学 脳研究所)
- 山中 邦俊(熊本大学 発生医学研究所)
- 佐藤 俊哉(新潟大学 脳研究所)
- 牛木 辰男(新潟大学 医歯学系)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 障害者対策総合研究
研究開始年度
平成22(2010)年度
研究終了予定年度
平成24(2012)年度
研究費
20,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
運動神経の変性を主体とする運動神経疾患は，その治療法の開発が最も望まれている．運動神経疾患には，筋萎縮性側索硬化症（ALS），痙性対麻痺，Charcot-Marie-Tooth病（CMT病）などの疾患が知られている．近年，これら運動神経疾患と細胞内膜構造（ゴルジ装置，小胞体）との関連が注目されている．しかし，その機序，病態については明らかではない．本研究計画では運動神経細胞死における細胞内小器官の寄与について検討を加え，その細胞死のメカニズムを明らかにし，治療方法を探求する．
研究方法
本研究計画では．ALS 関連ミスセンス変異型 TDP-43 導入モデル，痙性対麻痺，運動神経優位型末梢神経障害の原因遺伝子の機能喪失モデルを用い，細胞内の小器官の膜構造について検討する． 1) TDP-43 の機能喪失による細胞内膜構造異常の検討．RNAi の手法を用い，TDP-43 を減少させ，その結果起こる細胞内膜構造異常を, 共焦点レーザー顕微鏡および走査電顕にて検討する．2) 膜構造異常による機能解析．リアルタイム共焦点レーザー顕微鏡を用い，細胞外刺激に対する小胞体からのカルシウム応答異常を検討する. 3) 線虫を用いたモデル生物系の作製.上記の疾患関連遺伝子の機能喪失モデルを，線虫にて作製する．
結果と考察
TDP-43の発現を抑制することにより，培養細胞系において，ゴルジ装置の断片化，小胞体，ミトコンドリアの構造変化が引き起こされることを示した.また，TDP-43コンディショナルノックアウトマウスを作成し、ホモ欠損個体が胎生致死であることが示された。また神経特異的ノックアウトマウスを作成し、強い表現型を確認した．走査電子顕微鏡を用いて，脊髄前角の運動神経細胞の細胞内膜系の微細構造の解析を行った．酵母ツーハイブリッド法により、TDP-43と野生型及び変異型p97との相互作用がないことを示した．剖検にてALS では嗜銀顆粒性認知症を合併し易いことを見出した．
結論
この知見は，TDP-43が細胞内小器官の形態維持に関与する可能性を示し，ALSの病態機序の背景として，細胞小器官の構造異常に伴う機能障害を示唆するものである．今後，動物モデルを用いて，運動神経において細胞小器官構造変化が認められるかを検討し，さらにTDP-43が細胞小器官の形態維持に関与するメカニズムの解析が必要と考える．
公開日・更新日
公開日
2011-05-27
更新日
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