非翻訳リピート伸長による脊髄小脳失調症の病態解明と治療開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09665
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 池田 佳生 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00282400)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 脊髄小脳変性症 / 脊髄小脳失調症 / マイクロサテライト・リピート / RNA foci / RAN translation / SCA8 / SCA36

Outline of Annual Research Achievements

脊髄小脳変性症の根本的治療法開発へ向け、非翻訳領域に存在するマイクロサテライト・リピート伸長による病型であるSCA8、SCA36について、それぞれの伸長リピート領域を導入した培養細胞モデルを作成し、RNA gain-of-functionおよびRANT(repeat-associated non-ATG translation)を介したprotein gain-of-functionに関する分子病態解析を行う。また培養細胞モデルを用いた候補治療薬スクリーニングにより候補薬剤を同定し、さらにマウスモデルを作成してその薬剤の臨床効果の解析を行いSCA8、SCA36患者に対する臨床試験への応用可能性を検討する。
平成28年度はSCA8、SCA36における伸長非翻訳マイクロサテライト・リピート領域のクローニングおよびコンストラクト作成を試みた。SCA8においては120回まで伸長したCTG・CAGリピート領域を、SCA36においては75回まで伸長したGGCCTGリピート領域をクローニングし、RANTを生じた場合にはHisやmycといったエピトープタグ付きの蛋白として発現するコンストラクトを作成した。
これらをNeuro2Aなどの神経系培養細胞へトランスフェクションし、その表現型を解析した。その結果、SCA8培養細胞モデルとSCA36培養細胞モデルはそれぞれ(CUG)exp-RNA foci、(GGCCUG)exp-RNA fociを形成し、またHisやmycで標識されるRANT蛋白を共に形成し、細胞死を誘導した。平成29年度はこれらのSCA8/SCA36培養細胞モデルを用いて候補化合物・薬物の効果を検討する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

SCA8におけるCTG・CAGリピート伸長変異およびSCA36におけるGGCCTGリピート伸長変異を導入した発現コンストラクトを作成し、RNA foci形成やrepeat-associated non-ATG translationを介した伸長リピート由来のホモポリマータンパクを発現する培養細胞モデルを作成できているため。

Strategy for Future Research Activity

上記のSCA8およびSCA36培養細胞モデルに対して、既存化合物・薬物の中から候補となり得るものを用いて治療効果を検討する。病的表現型として形成されたRNA fociとrepeat-associated non-ATG translation由来蛋白を定量的に評価することにより、これらの形成が抑性された場合には、当該の化合物・薬物はSCA8/SCA36に対する候補治療薬になり得ると想定することができる。