2011 Fiscal Year Research-status Report
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23659309
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
小野 真一 日本大学, 薬学部, 教授 (20246862)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 裕 日本大学, 医学部, 准教授 (10287625)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 銅イオン / 筋萎縮性側索硬化症 / バイオマーカー |
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| Research Abstract |
Ｇ９３Ａ ＳＯＤ１変異マウスに加え、Ｇ１２７Ｘ、Ｇ８５Ｒ、Ｄ９０Ａの４系統のヒトＳＯＤ１変異を有するトランスジェニックマウス(Tg-マウス)を対象とした。ここで、Ｇ９３ＡとＤ９０Ａ ＳＯＤ１変異マウスはオリジナルのＳＯＤ１活性が保たれ、銅イオン結合能が保持されているがＧ１２７ＸとＧ８５ＲではＳＯＤ１活性は低下し、銅イオン結合能も低下している。wild type（ＷＴ）を各ＳＯＤ１変異マウスの対照に、Ｃ５７ＢＬ／６ＪをヒトＳＯＤ１を有するTg-マウスの対照とした。脊髄の銅イオン濃度は誘導結合プラズマ法で測定した。 各マウス脊髄の銅イオン濃度はＣ５７ＢＬ/６Ｊ １．１３±０．０４、ＷＴ １．８３、Ｇ９３Ａ 2.１９±０．３１、Ｇ１２７Ｘ １．５３±０．１３、Ｇ８５Ｒ １．８１±０．２１、Ｄ９０Ａ ２．２４±０．１３ （いづれもmean±SD、μｇ/ｇ wet tissue）で、ＷＴを含めたヒトＳＯＤ１変異を有する各Tg-マウス有意に増加していた（p < ０．０５; ANOVA and Tukey's post-hoc test）。銅イオン濃度の増加は、ＳＯＤ１活性の低下しているＧ１２７ＸとＧ８５Ｒよりも活性が保たれているＧ９３ＡとＤ９０Ａで顕著であった。 我々はＧ９３Ａ ＳＯＤ１変異マウスにおいて細胞内銅イオン代謝異常の存在と細胞内銅イオン除去による治療効果を報告しているが（J Neurochem 111: 181-191, 2009、 Exp Neurol 213: 122-128, 2008）、本研究から細胞内銅イオン代謝異常はＧ９３ ＳＯＤ１変異に限った現象でなく、多くのＳＯＤ１変異に共通する代謝異常であり、銅イオンがＳＯＤ１変異を有するＡＬＳのバイオマーカーであることが示唆される。銅イオン除去はＳＯＤ1変異を有する筋萎縮性側索硬化症の治療に広く応用できる可能性が有る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初は、ＳＯＤ１変異の１つであるＧ９３Ａ変異を有するマウスから得られた細胞内銅代謝異常という現象が、ヒト孤発例に適用できないかを目論んだ。しかし、ヒト剖検例が集まらなかったことからヒト孤発例への適用は断念せざるを得なかった。 しかしそれに代わり、Ｇ９３Ａ以外のＳＯＤ1変異を有するマウスを用いることで、細胞内銅代謝異常はＧ９３Ａ ＳＯＤ１変異に限局した特殊な病態ではなく、広くＳＯＤ1変異に共通する病態で有ることを明らかにできた。銅イオンがＳＯＤ１変異を有するＡＬＳのバイオマーカー足り得ることを明らかにした点を鑑みれば、概ね順調に進展していると思われる。また、細胞内銅代謝異常の是正が広くＳＯＤ１変異を有するＡＬＳの治療標的となり得ることを支持し、治療への道筋を開くという点でも有意義な結果と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒト剖検検体は今後も得られそうにないこと、Ｇ９３Ａ以外のＳＯＤ１変異を有する マウスを用い、良い結果が得られたので、来年度はこの延長線上の研究推進方策をとる。 銅イオン以外の微量元素、すなわち亜鉛、マンガン、マグネシウム等についても検討を行う。 細胞内の銅イオンはSteap2により還元され、Ctr1により細胞内へとりこまれる。とりこまれた銅イオンはAtox1等により細胞内で目的のオルガネラに輸送され利用される。細胞内の銅イオン排出はAtp7aによっている。そこでＣ５７ＢＬ/６ＪとＷＴ ＳＯＤ１マウスを対照に、Ｇ１２７Ｘ、Ｇ８５Ｒ、Ｄ９０Ａ、Ｇ９３Ａの各ＳＯＤ1変異マウスに於いてこれら細胞内銅イオン代謝に関わるたん白質群の挙動について検索する。さらにこれらのたん白質群が銅イオンと相互作用をするためには、グルタレドキシン（Ｇｒｘ）の存在が重要であることが報告されてきた。細胞内銅イオン代謝異常の背景にＧｒｘが関与する可能性についても検討する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
13th Asian Oceanian Congress of Neurology（2012年6月＠Merbourne、Australia）ないしは23th International Symposium on ALS/MND（2012年12月＠Chicago、USA）での発表を考えている。渡航費、宿泊費と学会登録費で25万前後。 論文校正、別刷り等に関わる費用で数万。 銅イオン代謝に関わるたん白質（５～６種類）の抗体に掛かる消耗品代として20万前後が見込まれる。
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