2017 Fiscal Year Annual Research Report

ダウン症候群iPS細胞を用いたアルツハイマー病初期病態の解明

Research Project

Project/Area Number	16H04667
Research Institution	Juntendo University
Principal Investigator	櫻井隆順天堂大学, 医学部, 教授 (70225845)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	貫名信行同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	脳神経疾患 / アルツハイマー病
Outline of Annual Research Achievements	アミロイド前駆体蛋白質 (APP)のエンドソームにおける輸送障害がアルツハイマー病(AD)の最初期変化としてβアミロイド(Aβ)とは独立した細胞毒性を発揮することが示されている。我々が見出したAPPのエンドソーム輸送・代謝制御に関わる候補タンパク質の病態への関与を明らかにするため、ADの初期と共通の変化を示すとされるダウン症候群のiPS細胞由来神経細胞等を用いて解析を行う。神経細胞において、APPは主に軸索輸送され、シナプス前部におけるエンドサイトーシス後にβ切断を受ける。APP代謝・輸送解析のため、海馬スライスを利用した解析を昨年度に引き続き行うとともに、培養神経細胞を用いて解析を進めた。近年、新たに報告されたAPPを切断するプロテアーゼおよびその切断断片と候補タンパク質の関連を探るため、切断端を認識する抗体を作成し断片の検出・解析を行った。今後、実験系として海馬スライス培養及び神経細胞を用いるに当たって重要な基礎データが得られ、解析法が確立できた。また、細胞表面に露出したAPP, BACE1を蛍光色素で標識（ポストラベル）し、その後のエンドサイトーシス、神経細胞内輸送を可視化するためのタグ及びそれを認識する組換え抗体について検討を行った。さらに、候補タンパク質とAPP切断変異体の検討を進めた。今後、APP-BACE1及びAPP-候補タンパク質間の相互作用を解析するために用いる手法について引き続き検討し、iPS細胞由来神経細胞等を使用したエンドソーム障害の機序と候補タンパク質の関与を解析するための実験を進めていく予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 培養神経細胞を用いた候補タンパク質の機能・細胞内分布の解析、海馬スライスや培養神経細胞を用いたAPP切断断片の解析は進んでおり、神経細胞におけるエンドサイトーシスの解析準備も進行している。iPS細胞由来神経細胞を用いた実験の進行が遅れているため、早急に進める。
Strategy for Future Research Activity	研究分担者、連携研究者と協力しつつ、iPS細胞由来神経細胞を用いた実験を進める。あわせて、エンドソーム障害が示されている患者由来線維芽細胞やモデルマウス由来細胞等を用いた解析について検討し、進めていく。