SMN-independent therapy for spinal muscular atrophy focused on BMP signaling

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07895
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 戸澤 雄紀 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30804950)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 英樹 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (30570600)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 脊髄性筋萎縮症 / 神経筋接合部異常 / SMN / Lrp4 / BMP活性 / SMN非依存的治療

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、現行のSMN依存的な治療のみでは不十分な効果を補うために、新たにSMN非依存的な治療介入のターゲット分子としてBMPシグナルのregulatorであるLrp4に着目し、Lrp4の発現変動によるSMAにおける神経筋接合部異常や運動神経変性の治療効果について検討することを目的としている。今年度はSMAモデルショウジョウバエがSmnの機能喪失や発現量低下によって実際にどの程度の運動機能や生存率の低下、神経筋接合部の異常、BMP活性の低下（リン酸化Madの発現量の低下）が起こっているのか評価をするために、米国Indiana大学 Bloomington Drosophila Stock Centerと京都工芸繊維大学 Drosophila Stock Centerからloss of function変異を有するSMAショウジョウバエ（Smn73Ao, Smnf01109,　Smnf05960）とSmn KD系統を複数入手した。最初にKD系統の幼虫のlocomotion assayで運動能の評価のために神経特異的にKDするelav-GAL4を使用したが、幼虫の段階ではコントールに比べて有意な運動機能の低下を認めず、現在成虫の運動機能（climbling assay)や異なるGAL4ドライバー（発生早期から神経特異的にKDさせるPros-GAL4,ユビキタスにKDさせる actin-GAL4）を用いて運動機能の評価を行なっている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

4月から研究開始予定であったが、研究に着手する人員の確保ができず研究開始時期が遅くなった。

Strategy for Future Research Activity

神経特異的Smn KDによる幼虫や成虫の運動機能の低下やactin-GAL4を用いたKDの幼虫を用いたKD効率（RT-PCR)の評価ができれば、３齢幼虫の6, 7番の筋シナプスにおける神経筋接合部異常（シナプスボタンの数やシナプス長の評価）やBMP活性（幼虫期の腹側神経節でリン酸化Madの発現量）を評価する予定である。またSmn KDによるLrp4の発現変動の評価を行い、Lrp４強制発現による表現型やBMP活性の回復の評価を行う予定である。

Causes of Carryover

研究開始時期が遅れたことから、予定していた助成金の予定額を使用できなかった。昨年度に実施予定していたSMAモデルショウジョウバエの作成の継続のために当該助成金を今年度に使用する。