Elucidation of excitability control in motor neuron via electrical synapse and exploration of treatment for ALS by synaptic recovery

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17010
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: KOBAYAKAWA YUKO 九州大学, 大学病院, 医員 (40733788)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 筋萎縮性側索硬化症 / 電気シナプス / コネキシン36

Outline of Final Research Achievements

It has been reported that the expression of connexin 36 (Cx36), which forms electrical synapses responsible for communication between neurons, were reduced in lumbar cords of human autopsy cases of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and ALS model mouse. In this study, we investigated how Cx36 loss is involved in motor neuronal degeneration in ALS and whether it can be a therapeutic target for ALS using model mice. Our results suggested that CaMKIIγ and CaMKIIβ regulate the plasticity of Cx36 in the motor neurons of lumbar cords and may be potential targets for restoring the electrical synapses formed by Cx36.

Free Research Field

神経内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ALSは未だ病態の全容が解明されておらず、進行抑制効果が証明された治療薬が近年実用化しているものの、根治的治療法または症状の改善が得られる治療法のない難病である。本研究の結果、ALSの治療標的となりうる新たな候補標的が示唆された。さらなる解析を続けることで、従来の治療薬とは異なる作用機序の治療薬開発につながる可能性がある。またCx36が形成する電気シナプスは中枢神経系に広く発現しており、外傷・てんかん・虚血・炎症への関与が示唆されている。本研究結果は、これらの疾患に関しても新たな病態解明や治療薬開発へとつながる可能性がある。