2022 Fiscal Year Annual Research Report
加齢黄斑変性におけるセリン/スレオニンキナーゼLRRK2の病態意義解明
| Project/Area Number |
21H03091
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
野田 航介 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (90296666)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 美幸 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (50423752)
矢部 一郎 北海道大学, 医学研究院, 教授 (60372273)
加瀬 諭 北海道大学, 大学病院, 講師 (60374394)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | 加齢黄斑変性 / 網膜色素上皮細胞 / LRRK2 / αシヌクレイン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
加齢黄斑変性(AMD)の病態基盤には網膜色素上皮細胞(RPE)の変性や細胞死が関与している。AMD患者ではパーキンソン病の発症リスクが有意に高いとする報告が近年相次いでおり、パーキンソン病が神経変性疾患であることから、この2つの疾患には共通病態が存在する可能性があると仮説を立てた。本研究の目的は、「AMDにおけるパーキンソン病との共通病態を探索すること」である。
Leucine-rich repeat kinase 2(LRRK2)は、パーキンソン病の重要な病態責任分子の1つである。令和4年度は、ヒト摘出眼球切片を用いた免疫染色を行い、RPEにLRRK2が局在することが確認された。次に、培養RPE細胞株を用いたin vitro実験を行った。RPEに酸化ストレスを負荷すると、LRRK2のmRNAおよび蛋白の増加が認められた。続いて、RPEにおけるLRRK2発現増加が細胞機能に及ぼす影響を解析するため、哺乳細胞用バキュロウイルスBacMamシステムを用いてLRRK2を過剰発現させた。RPEにおけるLRRK2の過剰発現により、細胞生存性の低下とCaspase3/7活性の亢進が生じていた。また、LRRK2を過剰発現したRPEではαシヌクレイン蛋白量の増加とリン酸化の亢進が認められた。αシヌクレインのmRNAは変化しなかったことから、このαシヌクレインの増加は蛋白レベルの変化であると考えられた。更に、in vivo実験においてLRRK2の活性が亢進する遺伝子変異であるLRRK2-G2019Sを導入したトランスジェニックマウスでは野生型と比較し網膜電図の振幅の低下が認められた。これらの結果から、LRRK2の増加がRPE細胞死を引き起こし、in vivoにおいてはLRRK2活性の亢進により網膜機能の障害が生じる可能性が示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した本年の研究計画のうち、LRRK2過剰発現によりRPEの機能がどのように変化するかについて複数の学術的価値のある結果が得られていることから、概ね順調に進展していると自己評価するものである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに、血清飢餓、アクロレイン添加、酸化ストレスなどの刺激によりRPE細胞においてLRRK2の発現が増加すること、LRRK2過剰発現によってαシヌクレイン蛋白の増加と細胞死の亢進が生じることが明らかになっている。R5年度はこれらの分子機序について、培養RPE細胞を使ってさらに詳細に検討を進める。また、LRRK2-G2019Sを導入したトランスジェニックマウスを用いたin vivo実験も前年度に引き続き行う予定である。今後は光干渉断層計（スペクトラリス）による網膜層別厚評価、網膜電図の測定および評価、眼底カメラによる観察、HE染色によるRPEの形態評価、TUNEL染色、LRRK2やα-シヌクレインに対する免疫染色を行い、網膜機能、特にRPEの形態や機能に変化が生じているかを解析する。
|
