Optineurinによる筋萎縮性側索硬化症発症機序の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25461280
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 永野 義人 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 助教 (50397973)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 哲也 広島大学, 大学病院, 講師 (00435942) ; 松本 昌泰 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 教授 (20192346) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 筋萎縮性側索硬化症 / Optineurin / autophagy / TRAF6 / NF-kB

Outline of Annual Research Achievements

本研究計画は筋萎縮性側索硬化症（ALS)の原因遺伝子であるOptineurinが筋萎縮においてどのような働きをしているのかを明らかにしようとするものである。Optineurinはその点変異が家族性ALSの原因となることが報告されているが、その発症機序との関連はいまだわかっていない。これまでの報告ではOptineurinがオートファジーレセプターとして機能することや転写因子であるNF-kBの活性化を調節することがわかっている。筋萎縮にはこの2つの機能が関わっていることが報告されており、Optineurinが筋肉内で何らかの機能を担っている可能性がある。我々はまずマウスの坐骨神経を切除することで筋萎縮を起こさせ、筋肉内のOptineurinのmRNA、蛋白発現レベルをそれぞれRT-PCR、ウエスタンブロッティング法にて解析し、興味深い結果を得ている。この筋萎縮モデルマウスの前脛骨筋にOptineurinに対するsiRNAをelectroporationにより遺伝子導入した上で、坐骨神経を切断し、Optineurinのノックダウンによる筋萎縮への影響を病理学的に解析している。またマウスの筋芽細胞であるC2C12細胞を用いて筋萎縮モデル細胞を作成し、同様にOptineurinの発現やOptineurinノックダウンでの筋萎縮への影響、Optineurinの強発現時の筋萎縮への影響を生化学的に解析し興味深い結果を得ている。今後、Optineurinによる筋萎縮への影響とALS発症機序を結びつけるべく検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究期間中に研究室の引っ越しが行われたために、その前後約4か月ほど実験を中止せざるを得なかったため。

Strategy for Future Research Activity

今後の方針は脱神経モデルマウスを用いて、野生型、変異型のOptineurinを筋肉内に強発現させた時の筋萎縮への影響を評価し、同時にNF-kB,autophagyへの影響を生化学的に評価を行うことと、筋萎縮モデル細胞でも同様の評価を主にRT-PCRやウエスタンブロッティング法にて解析していく予定である。

Causes of Carryover

研究室の引っ越しのため研究計画に遅延が生じ、当初予定していた学会発表が行えず、旅費が計上されていないことと、購入予定であった新規の遺伝子導入装置が、広島大学にある既存の遺伝子導入装置で代用可能であったため、次年度への繰越金が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度も大量に使用するOptineurinに対するsiRNAとNF-kB活性測定キットを購入する予定にしている。さらにマウスの筋肉内への遺伝子導入を効率的にするべく針電極の新規購入と実験用動物としてALSモデルマウスの購入を予定している。