2022 Fiscal Year Research-status Report

脊髄損傷におけるKLK8- NRG1- ErbBシグナルの作用機序

Research Project

Project/Area Number	22K07358
Research Institution	Kanazawa Medical University
Principal Investigator	中澤瞳金沢医科大学, 医学部, 研究員 (20712300)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	脊髄損傷 / ErbB / グリア / NRG1 / KLK
Outline of Annual Research Achievements	カリクレイン関連プロテアーゼ8（KLK8）は、細胞外の基質を切断・遊離させ、下流シグナルを活性化する細胞外プロテアーゼである。KLK8は脊髄損傷時にオリゴデンドロサイトにおいて発現が上昇し、オリゴデンドロサイト細胞死および脱髄を誘導することが見出されているが、その作用機序は不明であった。私は、KLK8により切断される基質の一つである神経栄養因子・Neuregulin1(NRG1)の受容体であるErbB受容体が脊髄損傷部において発現上昇する（mRNAレベル）ことを見出している。この研究では、脊髄損傷時におけるKLK8-NRG1-ErbBシグナルの亢進がいかにしてオリゴデンドロサイトの細胞死と脱髄に関わるか、そのメカニズムの全容の解明に迫る目的で行われた。今年度はErbBシグナルの亢進を確認するため、下流分子のリン酸化をウェスタンブロットにより調べたところ、脊髄損傷による下流分子のリン酸化レベルの上昇が認められた。また、一部ErbB受容体の蛋白質レベルにおける発現上昇、およびリン酸化レベルの上昇が認められた。また、一部のErbB受容体はプロセシングを受けている可能性を示唆するデータが得られているため、現在、プロセシングの有無についても解析を進めている。また、NRG1、ErbB受容体発現細胞の組織内分布を解析するためにin situ hybridizationで使用するプローブの作製を行った。当初、設計していたプローブは検出感度が低かったため、多数のプローブの試作を行う必要が生じた。最終的に、通常組織において特異的なシグナルを検出できるプローブの作製を確認し、現在、脊髄損傷組織における発現細胞の解析を進めている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 脊髄損傷時におけるErbBシグナルの亢進が、下流シグナルおよびErbB受容体のリン酸化レベルで検出できたことは大きな進展である。更に、通常組織においてだが、特異的なシグナルを検出できるプローブの作製に成功した。一方で、当初予定していたin situ hybridizationによる検出方法では、十分な検出感度が得られなかったため、検出方法の条件検討を行っていたため、研究の進捗に影響することとなってしまった。
Strategy for Future Research Activity	in situ hybridizationによるNRG1、ErbB受容体発現細胞の組織内分布を検証する実験を行える目途が立ったので、今後はin situ hybridizationによる脊髄損傷を施した組織および通常組織において、NRG1、ErbB受容体発現細胞の組織内分布の比較検討を行う。更に、ErbB受容体の阻害剤およびAAVを用いた細胞特異的なErbBシグナルの阻害によるオリゴデンドロサイトの細胞死および脱髄が回復するかを、炎症性サイトカインの組織免疫染色およびマウス行動実験による評価を進める。
Causes of Carryover	in situ hybridizationの検出方法に関して条件検討を行っていたため、本年度予定していた脊髄損傷モデルマウスの作成数が少なくなった。その分の購入金額が次年度使用額として残された。モデルマウスを使用した実験は、次年度で行うため、その費用として次年度使用額は消費される予定である。