凝集体形成を指標としたエンドソーム・レトロマー動態多次元解析による神経病態研究

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K07375
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 原 央子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (40528452)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 神経変性 / 細胞内凝集体 / レトロマー

Outline of Annual Research Achievements

難治性神経疾患の治療薬が切望されているものの、分子標的治療法開発や創薬シーズ探索を難しくしている理由の1つは、薬物効果の明確な指標がないことである。そこで、神経変性の指標となる現象を可視化できれば、治療法開発への効果的なツールになると考えた。
本研究課題では、研究代表者が独自に開発中のインディケータを用いて神経細胞内凝集体（α-シヌクレイン、TDP-43）を検出したうえで、レトロマー動態と神経変性との相関を調べることにより、神経細胞内に異常な凝集体が観察される意義とその毒性についての指標を得ることを目指してきた。本研究で着目しているレトロマーは、細胞内でエンドソームからゴルジ体への積荷タンパク質の逆行輸送を担うタンパク質の複合体である。そして、このレトロマー機能不全がパーキンソン病においてドーパミンニューロン死及びα-シヌクレイン蓄積のきっかけになる可能性が以前より指摘されている。そのことからも、レトロマー動態と神経変性とのなんらかの相関が本研究により明らかにできれば、神経変性を避けるために細胞内凝集体形成阻止または凝集体形成促進の薬剤を見出すための開発研究において、その指標を明確にできる可能性が高い。
本研究は、2018年度4月より開始し、同年8月より一時中断し、現在に至る。研究期間中には、蛍光ラベルしたレトロマーからの輝度を光学顕微鏡により高効率に取得するために観察条件を検討した。試行観察では、微小なレトロマーにも大小がありそうなことや研究代表者の予想よりもレトロマーの動きが速い可能性が示唆された。また、1実験につき凝集体1000個程度のレトロマー動態を統計解析してレトロマー動態変化を正確に判断をするために、解析プロトコルの開発を試みた。試験的に細胞内微小粒子の大きさと速度の統計解析に成功したところで、育児休暇のため本研究を中断せざるを得なくなった。