2022 Fiscal Year Research-status Report
ミトコンドリア機能障害に起因する先天性大脳白質形成不全症の新規病態解明
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22K07879
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
鈴木 禎史 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第二部, 科研費研究員 (70465003)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 神経変性疾患 / 髄鞘形成不全 / 病態解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、PLP1遺伝子重複によって起こる先天性大脳白質形成不全症の代表的な疾患であるPelizaeus-Merzbacher病（PMD）の新規病態解明を行うことである。 PMD患者（６名）から樹立した疾患特異的iPS細胞を用いて、病態モデルの構築、オリゴデンドロサイト（OLs）分化過程で起こる細胞病態解析を行った。
これまでの解析結果によって、OPCsの段階で引き起こされるミトコンドリア障害が髄鞘形成不全に寄与すると考え、ミトコンドリア障害に関連した解析を行った。
MitoSoxプローブを用いてミトコンドリアROSの定量を行った。健常人-OPCと比較して、PMD-OPCでミトコンドリアROSの量が高いことがわかった。この上昇が細胞内ROSの上昇を引き起こしていると考える。コレステロールの評価を行うために、Filipinを用いて細胞内局在の解析を行った。成熟PMD-OPCsにおいて、一部のOPCsでコレステロールの局所的蓄積がみられた。この結果から、コレステロールの膜輸送に異常が起きている可能性がある。脂質輸送が抑制されることで髄鞘化に異常が起こることが考えられる。メタボローム解析に用いるサンプル作製とフリーズストックの準備を行った。これまで得られた平面培養条件下での結果が人工的な結果でないことを説明するために、オルガノイド形成を行い、ROSやミトコンドリア機能について解析を行った。オルガノイドでも同様に、PMD-OPCsにおいてROSが高蓄積していることが明らかとなった。さらに、OLsへの分化誘導についても確認した。PMD株においてMBP陽性細胞の分化を確認したが、健常人と比較して、誘導数と形態について異常があることがわかってきた。さらに分化誘導を進め、髄鞘化について検証し、髄鞘化不全の正確な病態像を捉えていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ミトコンドリア機能評価を行うために、フラックスアナライザーを用いた実験を検討した。実験毎に異なる分化誘導効率による解析結果のばらつきを改善するために、フローサイトメーターによる未熟OPCsのSortingを介した実験手法を構築した。この検討に時間がかかってしまったため、やや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
OPCsの段階で引き起こされるミトコンドリア機能障害やクリアランスについて、これらが起こる時期と詳細について検証する。髄鞘化にとって必須な脂質合成について網羅的な解析を行う。PMD-OLsへの分化効率や髄鞘化の詳細について引き続き検証を行っていく。細胞病態を解明するために、活性酸素のインヒビターを用いた実験を行い、髄鞘化不全の改善が起こるかどうかの解析を行う。
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| Causes of Carryover |
脂質代謝異常の詳細を検出するために、メタボローム解析を実施するため
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