Investigating roles of exosome microRNAs related to interactions between oligodendrocyte and neuron for ALS pathogenesis

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K16596
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 李 佳益 名古屋大学, 医学系研究科, 研究員 (40867420)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: TDP-43 / ニューロン / オリゴデンドロサイト / 髄鞘

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではALS病態におけるニューロンとOLG 間の相互連関に注目し、その病態を解明することによりALS の新たな治療標的の同定を目指している。我々はニューロン特異的TDP-43 ノックアウトマウス(TDP-43CKO マウス)を作成し、TDP-43CKO マウスではTDP-43ノックアウトニューロンに変性は生じず、形態は保たれていたが、核が変性したOLG が散見され髄鞘の減少も観察された。我々はAAVベクターを利用して細胞質局在型のTDP-43(AAV-TDPmNLS-GFP-Flex)をTDP-43CKOマウスの海馬ニューロンに発現させると同側海馬の髄鞘が回復することが判明した。ニューロンにおけるTDP-43が細胞質や軸索で髄鞘化を誘導していることが想定された。そこでFACSでGFP陽性ニューロンを分離しRNAseq で網羅的トランスクリプトーム解析を行い、TDP-43 によって制御され髄鞘化を誘導するニューロン側の分子を複数同定した。同定された分子Aはシナプス前終末に存在する蛋白質であり、またOLG側の対応する分子と結合し、髄鞘生成を制御することが報告されている。免疫染色、real-time PCRを用いてTDP-43CKOマウスのTDP-43ノックアウトニューロンにおける分子Aが減少していることも確認することができた。ニューロンにおける分子Aの髄鞘への影響を解明するため、我々はAAV-A-Flexを作成し、TDPCKO海馬ニューロンに分子Aを発現させたところ髄鞘が回復することが確認できた。また、TDP-43によって髄鞘形成が制御されるメカニズムの解明するため、我々は Plp1-Creマウスを利用してオリゴデンドロサイト特異的TDP-43ノックアウトマウスを作成することに成功している。今後解析を進めて行く予定である。