2016 Fiscal Year Annual Research Report
変性性認知症の新規病態解明のためのneuro-epigenetics方法論の応用
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16H05319
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩田 淳 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (40401038)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / 神経変性疾患 / 認知症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経細胞特異的なエピゲノム異常を検出し，孤発性神経変性症疾患による認知症の新規病態の探索を行い，その分子病態の妥当性をモデル系や疾患脳を用いて検証する事が目的である．新規方法論としてFluorescence-activated cell sorting(FACS)を使用した細胞核の分取技術を用いて神経，オリゴデンドログリアなどの細胞特異的なエピゲノム変化を網羅的に解析する事で疾患特異的な遺伝子発現変動パターンを今までにない精度，かつ細胞特異性を持って解析する事を目的とした．
主な変性性認知症として，アルツハイマー病，レビー小体型認知症を設定し，それぞれの神経細胞特異的DNAメチル化解析を施行した．施行例数はアルツハイマー病30例，レビー小体病32例，正常高齢者32例である．その結果病態関連新規遺伝子としてアルツハイマー病では3種類，レビー小体病では9種類の候補遺伝子を見いだすことが可能であった．
まずは，それぞれのDNAメチル化の変化が実際に発現の変化に結びついているかを検討するため，剖検脳を用いて免疫染色，Western blotting等の手法で確認したところ，アルツハイマー病では3遺伝子のうち2遺伝子，レビー小体病では9遺伝子のうち2遺伝子で発現の変化が確認できた．
現在はこれらの遺伝子の病態への関与を明らかにするために機能解析を細胞モデルで解析を行っている．アルツハイマー病ではモデルマウスでの機能解析に着手し，その発現亢進がタウタンパク質の凝集の結果である事を明らかにしつつある．
一方で，変性性認知症の病態修飾因子として動脈硬化による脳の慢性虚血状態が深く関与していることも見いだした． このため，アルツハイマー病モデルマウスを利用して，慢性脳虚血状態を作成し，アミロイドβの代謝過程とDNAメチル化の関与を検討する実験を開始している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
主な変性性認知症として，アルツハイマー病，レビー小体型認知症を設定し，それぞれの神経細胞特異的DNAメチル化解析を施行した．施行例数はアルツハイマー病30例，レビー小体病32例，正常高齢者32例である．それぞれ下側頭回の神経細胞核を特異的に精製し，DNAのメチル化解析をDNAマイクロアレイを利用して遂行した．その結果病態関連新規遺伝子としてアルツハイマー病では3種類，レビー小体病では9種類の候補遺伝子を見いだすことが可能であった．
まずは，それぞれのDNAメチル化の変化が実際に発現の変化に結びついているかを検討するため，剖検脳を用いて免疫染色，Western blotting等の手法で確認したところ，アルツハイマー病では3遺伝子のうち2遺伝子，レビー小体病では9遺伝子のうち2遺伝子で発現の変化が確認できた．アルツハイマー病で見いだした遺伝子はDNA修復に関与することが知られており，レビー小体病での遺伝子は細胞内シグナリングや脳の虚血と関係することが判明した．
現在はこれらの遺伝子の病態への関与を明らかにするために機能解析を細胞モデルで解析を行っている．アルツハイマー病ではモデルマウスでの機能解析に着手し，その発現亢進がタウタンパク質の凝集の結果である事を明らかにしつつある．
一方で，前述のごとくレビー小体病の変性性認知症の病態修飾因子として動脈硬化による脳の慢性虚血状態が深く関与していることも見いだした．慢性虚血はAβの蓄積量を増加させるため，レビー小体病でも病態の修飾を行っている事が想定される．このため，アルツハイマー病モデルマウスを利用して，慢性脳虚血状態を作成し，アミロイドβの代謝過程とDNAメチル化の関与を検討する実験を開始している．
現在の所予期していない事態の発生はなく，おおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きアルツハイマー病での新規病態関与遺伝子の機能解析をモデルマウスを含めて行う．レビー小体病にて同定した新規遺伝子については細胞での機能解析を引き続き行う．慢性脳虚血が神経細胞に与える影響について引き続き検討を行う．
現在までの所大きな問題点はない．
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