TDP43の病態機序に基づいたALSの血中バイオマーカーの単離

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22659169
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 小野寺 理 新潟大学, 脳研究所, 教授 (20303167)
• Keywords: TDP-43 / ALS / グリア / スプライシング / マイクロアレイ

Research Abstract

ALS病態モデルとして、ヒトグリア由来細胞であるU87さらにヒト神経芽細胞腫由来のSH-SY5Y用い、TDP-43をターゲットとしたRNA抑制法にてTDP-43を効率よく減少させる系を確立した。本方法により、TDP-43は極めて効率よく発現を抑制できることが確認できた。確立した方法を用い培養細胞から、mRNAを回収した。TDP-43の機能異常としては、つまりスプライシングに影響を与えるという観点から、選択的スプライシングの比率が変わる句能性と、フレームがずれることによりナンセンス依存性mRNA分解機構が働きmRNA量が減少する可能性がある。本計画では、この両者をアレイを用い検討した。回収したmRNAを用い、エクソンアレイ(選択的スプライシングの検索)、及びジーンアレイ(発現量の検索)を用い、特定のエクソンの発現の変化、もしくはmRNA量の減少が認められないか検討した。その結果、複数の培養細胞において特定の遺伝子のスプライシングの変化を同定した。このスプライシング変化が、ALS患者組織にて変化していることを検討した。その結果、ALS患者、脊髄、大脳にて、このスプライシング変化が起こっていることを確認した。さらにALS患者運動神経細胞をレーザーマイクロダイセクション法にて取り出し、運動神経細胞でも同様にスプライシング変化が起こっていることを見いだした。この成果は、ALS患者罹患組織でTDP-43機能が減少していることを示した物である。さらに、この遺伝子のスプライシング変化は正常ではほとんど認めないため、この遺伝子のスプライシング多様体が、本症の病態を反映するバイオマーカーとなる可能性が示された。

Research Products

• [Journal Article] Co-occurrence of argyrophilic grain disease in sporadic amyotrophic lateral sclerosis (2012)
  • Author(s): Soma K, Fu YJ, Wakabayashi K, Onodera O, Kakita A, Takahashi H
  • Journal Title: Neuropathology Volume: 38 Pages: 54-60
• [Journal Article] 家族性ALS ALS10(遺伝性ALS-TDP)の臨床と病理 (2011)
  • Author(s): 今野卓哉, 石原智彦, 西津正豊, 小野寺理
  • Journal Title: Clinical Neuroscience Volume: 29巻9号 Pages: 1019-1021
• [Journal Article] Primary lateral sclerosis : Upper-motor-predominant amyotrophic lateral sclerosis with frontotemporal lobar degeneration-immunohistochemical and biochemical analyses of TDP-43 (2011)
  • Author(s): Kosaka T, Fu YJ, Shiga A, Ishidaira H, Tan CF, Tani T, Koike R, Onodera O, Nishizawa M, Kakita A, Takahashi H
  • Journal Title: Neuropathology. 2011
  • DOI: doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01271.x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Tardbp欠損マウスのmRNA選択的スプライシングと組織特異的な多様性 Tardbp alternatively spliced mRNA and tissue-specific variation in heterozygous Tardbp-deficient mice (2011)
  • Author(s): 廣川祥子, 佐藤俊哉, 石原知彦, 藤野赳至, 近藤千草, 横山峯介, 崎村健司, 西澤正豊, 小野寺理
  • Organizer: 分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-14
• [Presentation] ALS関連蛋白TDP-43の自己発現調節機能に関与するスプライシング因子の検討Splicing factors involved in an autoregulation of the ALS-associated protein TDP-43 (2011)
  • Author(s): 桑原美咲, 石原智彦, 志賀篤, 今野卓哉, 小山哲秀, 西澤正豊, 小野寺理
  • Organizer: 分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-14
• [Presentation] Aberrant splicing of POLDIP3 gene in motor neuron with ALS (2011)
  • Author(s): A.SHIGA, T.ISHIHARA, A.MIYASHITA, T.KATO, M.KUWABARA, A.YOKOSEKI, R.KUWANO, A.KAITA, H.TAKAHASHI, M.NISHIZAWA, O.ONODERAKA
  • Organizer: Neuroscience 2011
  • Place of Presentation: Washington, D.C.
  • Year and Date: 2011-11-13
• [Presentation] Alteration of snRNAs in amyotrophic lateral sclerosis (2011)
  • Author(s): T.ISHIHARA, A.SHIGA, A.KAKITA, A.YOKOSEKI, M.NISHIZAWA, H.TAKAHASHI, O.ONODERA
  • Organizer: Neuroscience 2011
  • Place of Presentation: Washington, D.C.
  • Year and Date: 2011-11-12
• [Presentation] Alteration of snRNAs in amyotrophic lateral sclerosis (2011)
  • Author(s): T.ISHIHARA, A.SHIGA, A.KAKITA, A.YOKOSEKI, M.NISHIZAWA, H.TAKAHASHI, O.ONODERA
  • Organizer: 6th Brain Research Conference : RNA-Binding Proteins in Neurological Disease
  • Place of Presentation: Washington, D.C.
  • Year and Date: 2011-11-10
• [Presentation] Aberrant splicing of POLDIP3 gene in motor neuron with ALS (2011)
  • Author(s): A.SHIGA, T.ISHIHARA, A.MIYASHITA, T.KATO, M.KUWABARA, A.YOKOSEKI, R.KUWANO, A.KAKITA, H.TAKAHASHI, M.NISHIZAWA, O.ONODERA
  • Organizer: 6th Brain Research Conference : RNA-Binding Proteins in Neurological Disease
  • Place of Presentation: Washington, D.C.
  • Year and Date: 2011-11-10