クラッベ病モデルマウスのオリゴデンドロサイトで見られる発達異常の分子病態解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08313
• Research Institution: Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center
• Principal Investigator: 榎戸 靖 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 細胞病態研究部, 室長 (90263326)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: オリゴデンドロサイト / スフィンゴ糖脂質 / リソソーム / マイクロRNA / ミエリン / ライソゾーム病 / スフィンゴリピドーシス

Outline of Annual Research Achievements

発達期におけるオリゴデンドロサイト（OL）の分化異常やミエリン形成異常が、自閉症や知的障害の直接の原因となることが明らかとなりつつある。こうした中、これまで我々は、OLの分化成熟の制御に深く関わるミエリン脂質（コレステールやガラクトシルセラミド）の代謝異常を病因とするライソゾーム病に着目し、その発症機序ならびにOLの細胞分子病態を解析してきた。特に本研究プロジェクトでは、発達早期の脱髄ならびに運動精神発達遅滞を主徴とするクラッベ病（KD）に主眼を置き、その疾患モデルマウスを用いた解析を行なってきた。
昨年度までにおこなった、in situ ハイブリダイゼーション解析などから、発達期のKDモデルマウスの脳ならびにOLにおいて、OLの分化成熟に関係するマイクロRNAの一つ、miR-219の発現が顕著に低下していることを独自に見出した。そこで今年度は、KDの治療標的としてのmiR-219の可能性を調べるため、OLにおけるmiR-219の発現調節及びその下流で発現変動する遺伝子群の解析を行った。また昨年に続き、OLに対するmiR-219の作用機序ならびに病態改善効果をin vivoレベルで解析するため、OL特異的プロモーター下でmiR-219を発現させるベクター構築をおこなった。その結果、分化成熟時に見られるOL内のmiR-219の活性上昇も、発現同様、有意に阻害されていることがわかった。さらにこの時、miR-219の標的分子に対する発現阻害活性も低下していた。
上記の研究成果の一部は、英文原著論文として、国際神経病理学会機関誌である Brain Pathology 誌に投稿・受理された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の懸案であったKDモデルマウスの個体化作業の遅れをほぼ取り戻すことができた。KDのOLで見られる細胞内シグナル伝達経路の同定とマイクロRNAの病態関与について、比較的明確な実験データを得ることができた。また、これまでの研究成果を、英文原著論文として発表することができた。

Strategy for Future Research Activity

miR-219の発現ならびに活性の低下により、その下流で影響を受ける病態関連遺伝子の同定を、RNAシークエンスなどの手法を用いておこなう。さらに、KDの神経病理に対するmiR-219の治療効果を、マウス個体レベルで明らかにするため、ウイルスベクターを用いた動物接種実験とその解析をおこなう。

Causes of Carryover

所属研究機関の大規模な改組ならびに施設改築により、研究実施に必要となる実験装置や実験動物の稼働・供給のための時間を要し、研究開始が遅れたため。また、凍結受精卵の再個体化やマウス飼育費、実験試薬の一部を、他の研究プロジェクトと共用することができたため。
使用計画については、当初申請額からの減額分に応じて、使用する遺伝子組換えマウスの種類を減らす必要があるが、研究プロジェクトの内容に大きな変更はないため、次年度以降、プロジェクトの進行具合に合わせて使用していく予定。