インテグリンα9β1を介したα-シヌクレインの細胞間伝播と病態形成の機序解明

• Project/Area Number: 18K15368
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 伊藤 益美 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 非常勤講師 (10814345)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: インテグリンα9β1 / リガンド / α-シヌクレイン / エンドサイトーシス / ミクログリア / 細胞間伝播 / パーキンソン病 / インテグリン / 神経変性疾患 / α‐シヌクレイン

Outline of Annual Research Achievements

脳内に豊富に存在するα-シヌクレインはシナプス小胞の形成や維持、神経伝達物質の放出制御などに関わっていることが知られるタンパク質で、特にパーキンソン病における細胞質封入体（レビー小体）の主要構成要素であることで知られる。α-シヌクレインは興味深いことに細胞から細胞に移行するが、そのメカニズムは未だ不明な部分が多い。
我々は前年度までにα-シヌクレインがインテグリンα9β1のリガンドであること、さらにミクログリアに発現するα9β1がα-シヌクレインの細胞内への取り込みに働くことを、同阻害抗体を用いて確認している。この発見は、脳におけるα-シヌクレインの細胞間伝播にインテグリンα9β1が関与している可能性を強く示唆している。さらにその取り込みを詳細に解析したところ、初代培養ミクログリアにおけるα-シヌクレイン取り込みはごく短時間（数分程度）で急速に進行するエンドサイトーシスであることが示された。
今年度は１年前倒しで研究を終了（廃止）する必要が出てきたために、ノックアウトマウスの作製を中断し、かわりに in vivo のα-シヌクレインの取り込みの確認実験を行った。蛍光標識したα-シヌクレインを直接正常マウスの中脳に注入し、24時間後の中脳切片を確認したところ、複数のミクログリアの細胞内にシヌクレインが取り込まれていることが確認できた。周囲の神経細胞では取り込みが確認できなかったことから、細胞外のモノマーのシヌクレインはまずミクログリアに取り込まれることが強く示唆された。

Research Products

• [Presentation] α-Synuclein internalization into microglia is on the endocytic pathway by engagement of integrin α9β1. (2018)
  • Author(s): 伊藤益美, 西道教尚, 大谷水景, 原田真理, 横崎恭之
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会