老化・発生・分化過程におけるプレセニリンの発現と神経細胞死の抑制

文献情報

• 文献番号: 199800199A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 老化・発生・分化過程におけるプレセニリンの発現と神経細胞死の抑制
• 課題番号: -
• 研究年度: 平成10(1998)年度
• 研究代表者(所属機関): 内原 俊記(東京都神経科学総合研究所)

研究分担者(所属機関)

• 水澤英洋(東京医科歯科大学)

• 研究区分: 厚生科学研究費補助金 総合的プロジェクト研究分野 長寿科学総合研究事業
• 研究開始年度: 平成9(1997)年度
• 研究終了予定年度: 平成11(1999)年度
• 研究費: 4,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

1.神経細胞に発現するプレセニリン(PS)は細胞死や生存に関わるとの仮説があるが、本年度は細胞死や増殖の盛んな脳梗塞や脳腫瘍に注目し、その発現を免疫組織化学的に検討し、 AIDSや多発性硬化症剖検脳と比較した。2. タウ蛋白の一次的変化によって変性過程がおこると考えられる一連の疾患群の報告が相次ぎ、最近特に注目を集めている。脳梗塞巣周囲のグリア細胞はPSばかりでなく tau2エピトープを発現していることを見い出し、平行してタウの沈着様式の疾患による違いを線維構造の有無という視点から明らかにする方法論を改良した。

研究方法

1.脳梗塞、アストロサイト-マ、多発性硬化症、AIDS脳のホルマリン固定、パラフィン包埋標本をマイクロウエーブとトリプシン処理後、ABC法を用いて免疫染色た。一次抗体には各種抗PS、抗タウ抗体を用いた。
2. AD及びCBDの大脳新皮質ホルマリン固定、パラフィン包埋標本を抗PHFモノクローナル抗体(AT8)-FITCとThiazin redによる二重染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡(TCS/SP, Leica)にて観察した。

結果と考察

1.脳梗塞では壊死巣のミクログリア様細胞が抗PS抗体の一つであるTOR519 (PS1の遺伝子から想定されるアミノ酸配列109-120 を認識する)とtau2によ染色された。TOR520(同304-319 )は虚血巣周囲のアストロサイトを染色し、一部は tau2陽性の顆粒状構造物を細胞質に含んでいた。 AIDS脳や多発性硬化症例では抗PS抗体による染色は明らかでなかったがミクログリア様細胞、多核巨細胞、血管周囲の細胞がtau2により明瞭に染色された。脳硬塞虚血巣周囲のグリア細胞にPSとtau2のエピトープが発現することを明らかにした。さらに本年度はSalp腎ri俊e病院神経病理研究室の Jean-Jacques Hauw教授と Charles Duyckaerts教授を招聘し、 AIDS脳症や多発性硬化症におけるPSやタウ蛋白の発現についての共同研究を行った。主に神経細胞に発現しているPSが脳梗塞巣ではグリアに発現することは、 PSの代謝が外的な要因により大きく変化していることを示し、細胞死や反応性増殖に関与している可能性を示唆する。我々はPS1のintrocnic polymorphismが神経原線維変化の発現に影響を与えていることを報告したが、PSとtauのin vovoでの関連を明確にする一つの手がかりとして有用なモデルとなることが期待される。PSがタウ蛋白とin vitroで相互作用をするという報告があるが、この相互作用が in vivoのどのような局面で相互作用を行いADの発症に関与していくのかは未解決の問題であり、 今後本研究で得られた結果をもとに、AD剖検脳や実験動物モデル等を用いて虚血巣での状態を解析し、生化学的分析も加えてより詳細な検討を加えていく必要がある。AD脳新皮質のタウ(AT8)陽性神経細胞はTRによっても染色され明瞭な線維構造をとる。CBD脳新皮質のタウ(AT8)陽性神経細胞はGallyas染色でも染色されるが、TRによる染色性が極めて乏しい点でADとは異なる。平成10年度に入り、タウをコードする遺伝子の変異がタウの沈着に特徴づけられるphenotypeと関連していることが相次いで報告された。タウ蛋白の沈着については、そのimmunolocalizationのみならず沈着様式が疾患により異なりその沈着機序を考える上で不可欠な情報となっている。 本年度は大脳新皮質にみられるタウ陽性神経細胞に焦点をあて、 AD脳ではTRにより線維構造が明瞭にみられるがCBDでは明瞭でないという違いを見い出した。この方法は昨年度報告した免疫蛍光 Bodian連続染色に較べて、はるかに簡便であり今後ADやCBDばかりでなく、タウ蛋白の沈着を来す多くの神経疾患を対象に検索の範囲を拡大していくことが可能となる。また免疫多重染色によりタウとタウ以外のエピトープと線維形成の有無を同時に観察することもでき、今後どのようなエピトープが線維形成に関与しているかを標本上で比較的容易に調べることができる。AD病変形成に関連のあるPSとタウの2つの分子とその相互関係を様々な疾患や発生段階で明らかにすることで、ADに限らず広く神経疾患の治療戦略をたてる上で必要な情報を提供することを、今後の本研究の目標とする。

結論

脳虚血巣周囲のグリアやアストロサイトーマ細胞にプレセニリン(PS)のエピトープが発現していることを明らかにした。脳虚血巣周囲の反応性グリア細胞にはtau2の発現もみられin vivoで両者の関連が示唆された。主に神経細胞に発現していると考えられてきたPSとtauが細胞死や反応性あるいは腫瘍性増殖の盛んなこれらの組織でグリア細胞に発現することは、両者の関連や変性過程を考える上であらたな視点やモデルを提供する。並行してタウ蛋白の沈着様式を免疫蛍光とthiazin redによる重染色で検討し、アルツハイマー病大脳皮質のタウ陽性細胞で明瞭な線維形成性はCortico basal degenerationで乏しいことを明らかにした。今後タウ蛋白とその沈着様式ならびにPSの発現とその神経原線維変化形成や細胞死における役割を多角的に検討し、治療法の開発に役立てたい。

公開日・更新日

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