筋萎縮性側索硬化症の形態学的初発変化の特定と新規治療ターゲットの提示

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08368
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 狩野 修 東邦大学, 医学部, 講師 (20459762)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 由起雄 東邦大学, 医学部, 客員教授 (30276894)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 筋萎縮性側索硬化症 / 脱神経 / 炎症

Outline of Annual Research Achievements

筋萎縮性側索硬化症（ALS）モデルマウスである変異SOD1マウスの実験に関しては横隔神経、坐骨神経において、野生型マウスと比較し有意にCD68陽性細胞が観察され、単球由来の細胞浸潤増加がみられた。同時に横隔膜、腓腹筋ではAChRγサブユニットの上昇がみられた。
経時的な変化の検討では、生後10,20,55日目、症状が出現する77日目そしてエンドステージである125日目の合計5時期にわけてモデルマウス、野生型マウスを屠殺した。定量RT-PCR用と病理組織用（蛍光免疫染色）にわけてそれぞれ各時期にモデルマウスn=6と野生型マウスn=6を用意し合計 n=60とした。各個体から横隔膜-横隔神経-頸髄（C4）の経路と腓腹筋-坐骨神経-腰髄（L5）の経路の2つの神経系-筋肉系を採取し種々の評価を行った。
ALSモデルマウスでは野生型マウスと比較し、脱神経が55日以降、末梢神経の炎症性変化が77日目以降で出現していた。一方で脊髄レベルでは77日目以降で、炎症性変化が観察されていた。モデルマウスを用いたこれらの研究からALSの形態学的変化の拡がりは、脊髄中心というよりは筋肉や神経筋接合部からはじまる”dying back現象”が有力であると推測した。
ALS剖検例でも検討を行った。下肢の筋力低下が顕著であった例では坐骨神経における炎症の拡がりに差異はみられなかった。一方で死亡した時点で下肢の筋力がある程度保てていた剖検例もあり現在検討を行っている。
モデルマウスのみならず、ヒト剖検例でも同様のdying backを示唆する所見がみられれば、今後のALSのより効果的な治療ターゲットになりうると考えている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

マウスの実験に関しては順調であり、マイクログリアおよび単球由来のマクロファージの役割を観察している。脊髄や末梢神経でみられる炎症性変化が神経保護的作用を有するのか、あるいは障害的な役割を演じているのかを検討中である。今年度中に解析が終了する予定である。

Strategy for Future Research Activity

ALS剖検例での評価も予定通り行っていく。一方で剖検症例数がなかなか集まらず苦慮している。少ない症例でいかに解析していくか、CD68以外のマーカーも含めて検討していく。

Causes of Carryover

炎症性変化に伴う各種サイトカインの変動を観察していく。ヒトではマウスと比較し経時的な変化を捉えることが不可能なため、同一末梢神経において脊髄近位部と遠位部（筋肉側）での違いを比較していく。

Expenditure Plan for Carryover Budget

各種薬品に加え、RT-qPCR用試薬キットに加え抗体を購入予定である。抗体に関しては各種サイトカインを神経保護性、傷害性の両面から評価するためヒト、マウスの二次抗体も含め各10種程度の測定を予定している。