Elucidation the pathomechanisms of conformational diseases through analyzing the model mice of sporadic inclusion myositis

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26860674
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 俵 明恵 熊本大学, 医学部附属病院, 医員 (00726333)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: TDP-43 / 封入体筋炎

Outline of Annual Research Achievements

IBMモデルマウスとしては、これまでいくつかのモデルが提唱されているが、中でも骨格筋特異的にアミロイ ド前駆蛋白を過剰発現するトランスジェニックマウスでは表現系の再現が見られている。我々は今回初めてIBM 患者の骨格筋に高頻度に蓄積するTDP-43に着目し、このTDP-43の過剰発現が病態発現に必要十分であるか否かを明らかにするために、完全長ヒトTDP-43遺伝子を骨格筋特異的なプロ モーターを用いて過剰発現するトランスジ ェニックマウスを作成した。36週経過時点から野生型マウスに比してトランスジェニックマウスでは体重減少がみられるようになり、筋病理学的にはIBM病理像に類似した縁取り空胞に加え、筋形質内でのTDP-43凝集が確認 されるとともに筋の大小不同や内在核を有する線維の増加を認めた。血液生化学的解析ではCK, AST, ALDの上昇がみられた。
次にTDP-43の凝集部位から、レー ザーマイクロダイセクションを用いてトランスジェニックマウス骨格筋における蛋白凝集部位置、凝集部位を除く筋形質、野生型マウス骨格筋の筋形質成分を回収し、蛋白を溶出後、LC-MS/ MSによるプロテオミクス解析を行うことにより、凝集蛋白の構成成分を明らかにすると共に、それぞれの凝集蛋白 形成に重要な働きを持つ蛋白質を同定することを試みた。凝集部位においてはミスフォール ディング蛋白の認識や制御に関連する蛋白が複数確認された。さらに近年着目されているIBM患者血清中に存在する自己抗体の標的蛋 白であるCytosolic 5'-nucleotidase 1A(NT5C1A)も凝集部位から検出された。凝集形成はHE染色においてはtubular aggregateに類似していたが、電子顕微鏡像においては異常なミトコンドリアが集積しておりTDP-43の過剰発現とミトコンドリア異常の関連が示唆された。