2017 Fiscal Year Research-status Report

脊髄小脳失調症の活動依存的な運動機能改善メカニズム

Research Project

Project/Area Number	17K07103
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	細井延武群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (90543570)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	小脳 / baclofen / 活動依存的
Outline of Annual Research Achievements	脊髄小脳失調症（SCA）は小脳性の運動失調を主な症状とする遺伝性の神経変性疾患であるが、現在のところ、運動機能を有意に回復させる治療法が見つかっていない指定難病である。申請者は、既存の医薬品でありGABAb受容体の活性化薬であるbaclofenの投与とリハビリ（運動トレーニング）を組み合わせると、SCAモデルマウスの運動機能が効果的に改善されることを見出した。このことは、活動依存的なbaclofenの効果が、SCAの運動機能改善のために非常に重要であるということを示唆するが、そのメカニズムは不明である。そこで、本研究では、活動依存的ニューロン標識法を用いて、バクロフェンによるSCAマウスの運動機能改善効果のメカニズムを明らかにすることを目的とした。本年度では、まず、活動依存的に小脳神経細胞を標識する実験系の確立を目標とした。神経細胞依存的プロモーターであるE-SAREの制御下で半減期の短い非安定型ＧＦＰ(dGFP)を発現するＡＡＶベクターを作製した。このＡＡＶベクターをマウス大脳の視覚野に感染させ、光刺激の有無によって活動依存的にdＧＦＰが発現することを免疫染色によって確認し、E-SAREプロモーターが適切に機能することを確認した。次に、このＡＡＶベクターをSCAモデルマウスの小脳に接種し、ローターロッド課題（運動課題）を行った後、免疫染色によってdＧＦＰの発現を検討した。その結果、運動課題によって、活動依存的に小脳でのdＧＦＰ発現が増えることがわかった。この実験系を用いて、運動課題によって活動依存的に小脳神経細胞を標識することをおおむね実現することができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason E-SAREプロモーター制御下でdGFPを発現するＡＡＶベクターを作成し、神経活動の操作が容易に行える視覚によってE-SAREプロモーターが適切に機能することを確認したうえで、小脳において、運動課題による活動依存的な神経細胞の標識を行うことが可能となったため。
Strategy for Future Research Activity	運動課題によって、小脳の神経細胞が標識できることは確認できたが、どのような種類の神経細胞が標識されるのかについては今後詳細に検討していく予定である。運動課題を行わせていないときも少数ではあるがdGFPが発現してしまっているため、薬剤誘導性遺伝子発現の技術を組み合わせて、活動依存的なマーカー発現の特異性をより向上させる取り組みも行う予定である。また、今後は、本年度で可能になった手法を用いて、活動依存的に標識された神経細胞をターゲットとした遺伝子発現を調べる実験手法を検討していく予定である。
Causes of Carryover	本年度は活動依存的神経細胞標識の実験手法を確立することができ、次年度では、活動依存的に標識された神経細胞のみを抽出して遺伝子発現を解析する未経験の新しい実験技術を導入するため。次年度では、ターゲットである神経細胞を単離するための試薬や実験器具、遺伝子発現解析のための費用等に使用する予定である。