オートファジー系を分子標的とする新規神経疾患治療薬スクリーニング系の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24650189
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 秦野 伸二 東海大学, 医学部, 教授 (60281375)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 脳神経疾患 / 脳・神経 / トランスレーショナルリサーチ / 動物 / 神経科学

Outline of Annual Research Achievements

近年、神経変性疾患の分子病態解析が進展し、それら疾患の発症にオートファジー・リソソーム系等の細胞内恒常性維持機構の変調が関わっていることが明らかにされつつある。しかし、これまでに、その様な機構の改善を目指した疾患治療薬の開発研究はほとんど行われていない。本研究では、細胞内恒常性維持機構の改善を定量的に測定する手法を開発することにより、筋萎縮性側索硬化症（ALS）に対する新たな新規治療候補化合物スクリーニング系を確立することを目指す。具体的には、細胞・個体レベルでのオートファジー動態の可視化を可能にする新たなツールを開発するため、 mKeima-RedとLC3Bの融合タンパク質を発現する新たな発現コンストラクトの作製と同融合タンパク質を発現する新規トランスジェニック（TG）マウスの作出実験を実施した。まず、CAGプロモーターの制御下でmKeima-RedとヒトLC3Bの融合タンパク質を発現するベクターを作製した。この発現ベクターをHeLa細胞に導入し、Keima-Red_LC3B融合タンパク質の発現を生化学的、細胞生物学的手法により解析し、培養細胞でのオートファジー動態の解析を行った。同時に、C57BL/6マウスの受精卵に当該発現ベクターをマイクロインジェクション法で導入し、TGマウス作出を試みた。その結果、培養細胞実験により、mKeimaRed_LC3Bがオートファゴソームの成熟過程をモニターすることに成功するとともに、神経系及び心筋・骨格筋においてmKeimaRed_LC3Bを発現する3系統の新規TGマウスを樹立することに成功した。従って、本研究の遂行により、これまでには無かった新たなオートファジー動態の可視化のためのツールを開発することができた。今後、これらのツールを用いて、ALS新規治療候補化合物のスクリーニングを継続する必要があると考えている。

Research Products

• [Journal Article] Six SQSTM1 mutations in a Chinese amyotrophic lateral sclerosis cohort. (2015)
  • Author(s): Yang, Y., Tang, L., Zhang, N., Pan, L., Hadano, S., and Fan, D. -S.
  • Journal Title: Amyotroph. Lateral Scler. Frontotempo. Degen. Volume: in press Pages: in press
  • DOI: doi:10.3109/21678421.2015.1009466
  • Peer Reviewed
• [Presentation] p62/SQSTM1 deficiency accelerates motor neuron degeneration in SOD1H46R transgenic mice. (2014)
  • Author(s): Pan, L., Otomo, A., Koike, M., Uchiyama, Y., Aoki, M., Abe, K., Ishii, T., Yanagawa, T., Shang, H. -F., Yoshii, F., and Hadano, S.
  • Organizer: 25th International Symposium on ALS/MND
  • Place of Presentation: Brussels, Belgium
  • Year and Date: 2014-12-05 – 2014-12-07
• [Presentation] オートファジー動態の可視化を目的とした新規トランスジェニックマウスの作出 (2014)
  • Author(s): 秦野伸二、王婷、田中政之、林英樹、荻原早苗、岡田千沙、伊藤誠敏、福西菜穂子、飯田裕美、中村彩花、大友麻子、大塚正人
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] 筋萎縮性側索硬化症原因遺伝子産物ALS2に結合する新規調節因子Rab30の機能解析 (2014)
  • Author(s): 小野寺和歌奈、大友麻子、福田光則、秦野伸二
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ALS2及び新規ALS2結合低分子量Gタンパク質Rab17の細胞内局在解析 (2014)
  • Author(s): 小野鈴花、大友麻子、福田光則、秦野伸二
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Loss of p62/SQSTM1, an autophagy substrate, aggravates motor dysfunction in a SOD1H46R-expressing mouse ALS model. (2014)
  • Author(s): Hadano, S., Pan, L., Otomo, A., Abe, K., Koike, M., Uchiyama, Y., Aoki, M., Ishii, T., Yanagawa, T., Shang, H. -F., and Yoshii, F.
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] オートファジー関連因子p62/SQSTM1の機能喪失はALSマウスモデルの疾患症状を悪化させる (2014)
  • Author(s): 秦野伸二、潘雷、大友麻子、阿部幸一郎、小池正人、内山安男、青木正志、吉井文均、石井哲郎、柳川徹
  • Organizer: 第61回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-05-15 – 2014-05-17