2012 Fiscal Year Research-status Report
ＴＤＰ－４３による神経変性メカニズムの解明とＴＤＰ－４３異常蓄積阻害薬の検索
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24700370
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
山下 万貴子 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 研究員 (00380668)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 神経変性疾患 / TDP-43 / 神経細胞毒性 |
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| Research Abstract |
＜目的＞TDP-43は筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic lateral sclerosis：ALS） および 前頭側頭葉変性症（frontotemporal lobar degeneration with ubiquitinated inclusions：FTLD-U）などの神経変性疾患において出現するユビキチン陽性細胞内凝集体の主要構成成分として同定された。本研究では、TDP-43の部分欠損変異体を導入することにより培養細胞株内においてTDP-43凝集体を形成する細胞モデルを用いて、TDP-43凝集体形成と神経変性の関係について検討した。
＜結果・考察＞患者脳においてその蓄積が確認されているTDP-43のC末断片を、新たにレンチウイルス発現用のベクターに組換え、レンチウイルスを使った細胞モデル系を新たに確立した。このシステムを使ってTDP-43の神経細胞について検討した結果、C末断片を発現させた細胞では、正常TDP-43強制発現ほどの強い毒性ではないが、次第に細胞増殖が抑制されることが明らかとなった。そこで、GFPタグがついた各種TDP-43コンストラクトを使って、詳細を解析した結果、TDP-43凝集体形成細胞では細胞周期の異常は確認されなかったが、DNA合成がほぼ完全に阻害されていた。また、これらの細胞では遺伝子の転写に関与するRNAポリメラーゼIIやその他いくつかの基本転写因子が凝集体中に巻き込まれている様子が観察され、また実際に、これら転写因子の転写活性が抑制されていることも確認できた。さらに、患者脳においても細胞モデルと同様に、上記転写因子が封入体中に共局在している様子が観察された。このことより、TDP-43凝集体形成は細胞増殖の停止あるいは遺伝子転写の抑制を通じて、神経細胞の変性を引き起こしている可能性が示唆された。
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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
（理由） 本研究により、TDP-43あるいはその凝集体形成による神経細胞毒性の誘導メカニズムについて新たな知見を得ることができた。とくに、凝集体自身の神経細胞毒性を示したことは一つの大きな進歩であったとおもわれる。また、新たにレンチウイルスベクターを使ったシステムを構築し、これによって、これまで検出困難だったTDP-43の毒性をはっきりと視覚化することが出来た。その詳細なメカニズムを解析する上で有用なモデルと考えている。
一方で、Flowcytometoryを使ったハイスループットな薬剤スクリーニング法を確立し、実際に、FTLDやALSに対する新規治療薬の開発を目指した低分子化合物の検索を行った。最終的に13種類の候補化合物をピックアップし、一部の化合物については特許の出願を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
TDP-43蓄積のメカニズムを明らかにすることは、新たな治療法の開発にも重要であることから、細胞毒性のメカニズムについてさらに詳細な解析を進めると同時に、凝集体蓄積メカニズムの解明や加齢との関係を明らかにし、病気の進行だけでなく発症のメカニズムについても検討していく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
TDP-43病理の進行にとってTDP-43の脳内伝播の可能性が近年注目されているため、TDP-43の伝播と、蓄積や毒性との関係について検討してみる。また、神経細胞株だけでなく、初代細胞やiPS細胞などの導入についても検討してみる。
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