大脳皮質基底核変性症の病態機序解明とそれに基づく創薬探索系の構築

• Project/Area Number: 21K20696
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0704:Neuroscience, brain sciences, and related fields
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 谷口 大祐 順天堂大学, 医学部, 助手 (70908946)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 大脳皮質基底核変性症 / タウ蛋白 / アストロサイト / 伝播 / マウスモデル / タウオパチー

Outline of Research at the Start

大脳皮質基底核変性症（以下CBD）は患者脳不溶画分に疾患特異的なタウ断片を認め，病態に関与していることが予想される．申請者は，この疾患特異的なタウ断片がCBD特有のタウ蛋白の立体構造に起因することを明らかにしている．本研究では，培養細胞とマウスモデルを用いてCBD型タウを作製し，CBD病態の再現を試みる．さらに，CBD型タウの構造を変化させることで，CBD病態の進行を抑制する疾患修飾治療法の開発を目指す．

Outline of Annual Research Achievements

大脳皮質基底核変性症（CBD）では疾患特異的な立体構造をもったタウ凝集体（CBD型タウ）が形成されている．令和3年度は，神経細胞系培養細胞を用いて増幅したCBD型タウを人工シードとしてマウスに注入し，伝播が起こるかを確認した．その際、人工シード注入6か月後のマウスでは伝播を確認できたが，CBDに特異的なアストロサイトのタウ凝集体（アストロサイト斑）は認めなかった．令和4年度では人工シード注入後8か月の時点で評価を行い、アストロサイト斑を確認することができた。また、このCBDマウスモデルから抽出したタウ凝集体はプロテアーゼで切断した際のパターン解析で、CBD型タウの構造を持つことを確認した。
また、CBD型タウの形成に必要な因子を同定するため、CBD患者脳タウシードを注入したCBDマウスモデル脳を用いて、空間トランスクリプトーム解析を行った。この解析ではアストロサイト斑が出現したマウス大脳皮質に関心領域を設定しており、予備実験ではライブラリ構築に必要な十分量のmRNAが得られることを確認している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

CBDマウスモデルの空間トランスクリプトーム解析のためのマウス脳切片の作成、免疫染色の条件検討に時間を要した。2022年度中に解析が終了する見込みだったが、解析開始が2023年3月に遅れている。そのため、解析終了は2023年7月頃を予定している。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度では、CBDマウスモデルの空間トランスクリプトーム解析を行う。CBDモデルマウスに特異的な発現変動遺伝子が同定できた際には、患者脳を用いた免疫染色やIn situ hybridization、または細胞実験系を用いて、タウ凝集体形成に与える影響を確認する。