2002 Fiscal Year Annual Research Report
筋緊張性ジストロフイーの原因であるCTGリピートの延長がtauopathyに及ぼす影響の解析
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14570608
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
古谷 博和 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (60253415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池添 浩二 九州大学, 大学院・医学研究院, 助手 (80343317)
大八木 保政 九州大学, 大学院・医学研究院, 講師 (30301336)
吉良 潤一 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (40183305)
田代 康介 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授
久原 哲 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授
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| Keywords | 筋強直性ジストロフィー / トリプレットリピート病 / CTGリピート / PC12 / tauopathy / cytotoxicity / flavonoid |
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| Research Abstract |
筋強直性ジストロフィー(DM)は、成人の筋ジストロフィーの中では最も頻度が高く、症状が進行すると筋力低下、筋萎縮のみならず、痴呆、性格変化、肝機能障害、難治性糖尿病、白内障、性腺機能障害、甲状腺機能低下などの全身症状が徐々に進行する。この疾患は、DM protein kinase (DMPK)遺伝子の3'非翻訳領域に存在するCTGリピートが、数百回前後延長するCTGリピート病であるが、DMとリピート延長との直接的な関係は不明のままである。近年、延長したリピートを含むDMPKのmRNAが核内に存在することで、自分自身の遺伝子や、同時に発現する他の遺伝子にcis-,trans-に作用し、遺伝子の発現、alternative splicingなどに異常をきたすと考えられるようになってきている。またDMでは、中枢神経系に、tauopathyであるAlzheimer病やfrontotemporal dementia(FTD)同様に、tau蛋白の異常リン酸化が起こり、神経細胞の脱落が生じることが判明している。
そこで本年度はDMの中枢神経症状(tauopathy)の病態を解明するために、中枢神経系の培養細胞であるPC12細胞に、250回のCTGリピート含むmRNAを恒常的に発現するstable cellを作成した。この細胞は、(1)マーカー遺伝子としてルシフェラーゼ(LUC)を用いているので、LUC活性を調べるだけで容易にCTGリピートのcis-効果を測定出来ること、(2)PC12細胞はnerve growth factor(NGF)を加えるまでは細胞分裂を繰り返し、そのたびに一定の間隔で核膜が消失しているが、NGFを加えると細胞の分化が始まり、細胞分裂を行わなくなるので、核膜が消失しなくなる。つまり、NGFを加えることで初めて、核内に存在するCTGリピート含むmRNAの効果を誘導することが出来ること、(3)培地に種々の薬剤を加えて培養し、LUC活性を測定することで、容易に薬剤のスクリーニングが可能であること、などの特徴を有している。
本年度、この細胞を用いて、(1)NGFで分化誘導を行うと、CTGリピートがcytotoxicに作用して、apoptosisによる神経細胞死が起こること、(2)NGFを加えないと、このようなcytotoxicityは認められないこと、(3)ある種の漢方薬エキス(flavonoid)はCTGリピートのcis-効果を軽減させ、cytotoxicityを防止することを明らかにした。今後このシステムを用い、DMの治療に有用な薬剤のスクリーニングを行なうとともに、細胞レベルでのDMの病態機序を解明してゆく予定である。
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[Publications] Furuya H, Yasuda M, Terasawa K et al.: "A novel mutation (L250V) in the presenilin 1 gene in a Japanese familial Alzheimer's disease with myoclonus and generalized convulsion"J Neurol Sci. (in press). (2003)
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[Publications] Kikuchi H, Yamada T, Furuya H et al.: "Involvement of cathepsin B in the motor neuron degeneration of amyotrophic lateral sclerosis"Acta Neuropathol. (in press). (2003)
