2023 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the pathophysiological mechanism of demyelinating neuropathies using a novel co-culture model
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23K06821
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
宮本 幸 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 薬剤治療研究部, 研究員 (50425708)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | オリゴデンドロサイト / 大脳白質不全症 / 疾患モデルマウス / claudin11 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペリツェウス・メルツバッヘル病 (PMD)は、オリゴデンドロサイトに病因を有する遺伝性の髄鞘変性症である。原因遺伝子は、proteolipid protein (plp)1であるが、近年の遺伝子解析技術の進歩により、plp1以外の原因遺伝子が複数同定され、現在では総称として大脳白質形成不全症（Hypomyelinating LeukoDystrophy (HLD)）と呼ばれている。本年度は、HLD22の疾患モデルマウスの作製を中心に研究を進めた。HLD22の原因遺伝子であるclaudin11は中枢髄鞘蛋白質の一つで、MBP、PLP1に次いで3番目に多い割合を占めている。HLD22の患者では、このclaudin11のストップコドンに変異が入り、3'末端に39アミノ酸が付加されている。以前申請者は、他のHLDモデルマウス作製の際に、髄鞘特異的プロモーターを有するトランスジーン・カセットを独自に開発した。本研究においてもこのカセットを利用することとした。まず初めに、claudin11を単離後、変異体を作製し、シークエンス確認した上で、MBPプロモーター下流に挿入した。その後、完成したclaudin11変異体コンストラクトをBL6Jマウス受精卵にインジェクションした。産仔のtailを用いてゲノムPCRを行った結果、3ラインの陽性クローンを獲得することに成功した。次に、これら陽性マウスのサザンブロティング解析を行ったところ、それぞれ3、2、２コピーのclaudin11を検出することができた。インジェクションに用いたclaudin11変異体コンストラクトには、C末端にHisタグを付加しているため、今後のこれらの変異体Tgマウスの脳切片を抗His抗体で染色し、大脳皮質や脳梁における発現の有無を確認していく予定である。
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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
in vitroの共培養系構築と並行して、本年度は比較的時間を要するモデルマウスの作製を優先して進めた。その結果、claudin11変異体Tgマウスの獲得に成功した。今後、このマウスにおいてclaudin11が発現しているか否かを脳切片を用いた免疫染色により確認し、その後髄鞘蛋白質マーカーの発現や髄鞘構造の観察など詳細な解析を進めると共に、in vitroの培養系構築に精力を注ぎ、HLDを含めた髄鞘変性症の病態発症解明を行っていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
病態を模倣するin vitro共培養系構築にあたって、グリア細胞に網羅的に原因遺伝子を発現させ、その表現型を確認していく。何らかの表現型を確認できたものに関し、神経細胞との共培養系に進め、阻害剤などの効果を検証する。並行して、HLD22また他のHLDの病態発症機構解明のため、グリア系譜培養株細胞を用いて、原因遺伝子変異体の細胞生物学的解析を進める。さらに、HLD22に続く病態モデルマウスとして何が適切かを検討し、インジェクション用コンストラクト作成に着手する。
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| Causes of Carryover |
病態モデルマウス作製をセンター内のコアに委託することができたため、作製費用を大幅に削減することができた。今年度は大学院生が2名増員されたため、物品費がかさむことが予想される。また、7月に神経科学会（九州）に参加予定のため、旅費も加算される予定である。
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[Journal Article] Modulating Golgi stress signaling ameliorates cell morphological phenotypes induced by CHMP2B with frontotemporal dementia-associated p.Asp148Tyr.2024
Author(s)
Shoya Fukatsu, Maho Okawa, Miyu Okabe, Mikinori Isogai, Takanori Yokoi, Remina Shirai, Hiroaki Oizumi, Masahiro Yamamoto, Katsuya Ohbuchi, Yuki Miyamoto, and Junji Yamauchi
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Journal Title
Curr. Issues Mol. Biol.
Volume: 46
Pages: 1398-1412
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Lethal adulthood myelin breakdown by oligodendrocyte-specific Ddx54 knockout.2023
Author(s)
Hiroaki Oizumi, Yuki Miyamoto, Chika Seiwa, Masahiro Yamamoto, Nozomu Yoshioka, Seiichi Iizuka, Tomohiro Torii, Katsuya Ohbuchi, Kazushige Mizoguchi, Junji Yamauchi, and Hiroaki Asou
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Journal Title
iScience
Volume: 26
Pages: 107448
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] FTD/ALS type7-associated Thr104Asn mutation of CHMP2B blunts neuronal process elongation, and is recovered by knockdown of Arf4, the Golgi stress regulator.2023
Author(s)
Remina Shirai, Mizuka Cho, Mikinori Isogai, Shoya Fukatsu, Miyu Okabe, Maho Okawa, Yuki Miyamoto, Tomohiro Torii, and Junji Yamauchi
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Journal Title
Neurol. Int.
Volume: 15
Pages: 980-993
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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