脳トランスクリプトームを起点としたAPOE4による認知症発症促進メカニズムの解明

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03578
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 山崎 雄 広島大学, 病院(医), 講師 (70866243)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 哲也 広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (00435942)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アルツハイマー病

Outline of Annual Research Achievements

本研究計画では、強力なアルツハイマー病発症リスク遺伝子：APOE4が認知症発症を促進させるメカニズムの解明を明らかにする。申請者はAPOE4脳特異的に発現しアルツハイマー病理を促進させる分子を、脳トランスクリプトーム解析により既に同定しており、この知見をもとに全研究期間内で以下の①-⑤の実験計画を遂行する。
すなわち、①アンチセンスオリゴ（ASO）を用いた分子Xの脳内制御法の開発、②ASOにより分子Xが脳内制御法されたAPOE4マウスモデルの構築、③APOE4マウスモデルにおけるアルツハイマー病関連病理の解析、④分子Xとアルツハイマー病関連分子との生化学的関連性を明らかにするための剖検脳コホートの構築、⑤剖検脳コホートの解析による分子Xのアルツハイマー病病態における位置づけの確立、である。
令和3年度は、以下の①、②、⑤を遂行した。
①ASOを用いた分子Xの脳内制御法の開発：前年度の結果をもとに、令和3年度は、異なる週齢のマウスに脳定位的なASO投与を行い、投与方法/条件の最適化を継続した。その結果、分子Xの脳内抑制は可能であったが、検討した複数の実験条件においてASOによる強い中枢神経毒性が観察された。そのため、代替案としてCre-loxpシステムを用いた分子X抑制系の使用に切り変え、実験系の構築を開始した。
②ASOにより分子Xが脳内制御法されたAPOE4マウスモデルの構築： APPノックインマウスとヒト化APOEマウスの交配を開始し、最終評価に必要な系統を樹立した。①に記載の通り、今後はCre-loxpシステムを用いた分子X抑制系の導入を進める。
⑤分子Xとアルツハイマー病関連分子との生化学的関連性を明らかにするための剖検脳コホートの構築：剖検脳において、アミロイドβ、炎症マーカ分子を精確に定量するためのELISA系の構築を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上記概要に記したように、本研究課題は①-⑤の研究項目から構成されている。令和3年度は、①②⑤の前半部分を遂行することが計画されていた。動物実験部分（①②）において、当初予定していたASOをもちいた実験系をCre-loxpシステムをもちいた代替案に切り替える必要性が生じた。そのため、全体の進捗としては「やや遅れている」と判断される。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度も応募時の申請書に記した内容に沿って遂行する（ASOをもちいた実験系をCre-loxpシステムをもちいた代替案に切り替える可能性についても応募時の申請書に記載されている）。①②にかけるエフォートを十分確保できるよう努め、最終解析③を行う。