2012 Fiscal Year Annual Research Report
新規レビー小体型認知症モデルマウスを用いたワクチン療法の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Brain Environment |
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| Project/Area Number |
24111555
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
橋本 款 公益財団法人東京都医学総合研究所, 運動・感覚システム研究分野, 副参事研究員 (50189502)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | シヌクレイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々が開発したtgモデルマウスを用いてP123Hβsynに対するワクチン療法を計画する。これまで、シヌクレイノパチーの治療に関しては、αsyn tg マウスをモデルにしたワクチン・抗体療法が米国より報告されているが (Masliah et al. Neuron 2005, PloS One 2011) 、他の研究グループからの報告は皆無であり、その有効性は必ずしも明らかでない。我々の新規モデルマウスを使い、さらに、αsynのみならず、βsynを同時に標的にする方法は、何らかの新しい知見を提供してこの分野の進展に貢献できないかと考える。
以前より弧発性のパーキンソン病やDLBさらにHallervordern-Spatz病の剖検脳の神経軸索病変においてβSやγシヌクレイン (γS) の異常な蓄積が認められたという報告 (Galvin et al, PNAS 1999, Galvin et al, Am J Pathol. 2000) があることから、これら野生型のβSやγSが神経変性に関与する可能性が示唆される。もし、野生型のβSにおいて加齢、その他の可能性による病的な変化があり、P123HβSと同様にβSに独自の病的作用があるとするならば、このことは、病態機序の解明のみならず、治療開発戦略上も重要であろう (Hashimoto and La Spada, Future Neurol. 2012)。すなわち、従来のαSやLRRK2のみを標的にした治療法では不十分であり、βSやγSを考慮した新しい治療開発が必要になるだろう (e.g. α/β/γ syn三種混合ワクチンなど）。このような背景で、P123HβS tgマウスに対するβS抗体 (ワクチン) 治療の解析、開発は興味深いと思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在、本領域の援助を戴いて抗βSモノクローナル抗体を作製し、精製を終えた段階であり、次のステップの準備をおこなっている。実験を主に担当する研究者が産休に入った事情もあり少し遅れているが、関連する新たな知見も集積しており、世界をリードしている状況である。我々は、シヌクレイノパチーにおける神経軸索病変の機序をより理解するために、これまで作製したヒトαヌクレイン発現トランスジェニック(αS tg)マウス（Rockenstein et al, 2002）と家族性レビー小体型認知症において同定されたP123Hβシヌクレイン(βS)を発現させたtg マウス（Fujita et al. 2010 Nat Commun2012）の両者において形成される軸索腫大（グローブル）を組織学的に比較解析した。その結果、両者の軸索腫大においてリソソーム病変などの共通性が見られる一方で、ミトコンドリアの挙動や酸化ストレス、さらに、LRRK2の集積において顕著な差 (多様性) があることを見い出した。これらの結果は、αS TgマウスとP123HβS tg マウスの神経軸索腫脹において神経軸索変性の機序が異なる可能性を示唆するものである（Sekigawa et al. 2012 Mol Brain）。本研究課題の途中でドイツのグループより、弧発性のパーキンソン病においてβS が凝集する可能性があるような報告が一流誌に掲載された。その結果は我々の主張とは矛盾しないような内容であり、逆に本実験の妥当性を支持するものであった。したがって、その論文をサポートするようなコメントをした結果、アクセプトされた。（Sekigawa et al. 2013 Annals of Neurology in press)。
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| Strategy for Future Research Activity |
Tgマウスの準備、及びワクチン（リコンビナント蛋白）の接種
βSynP123H tgマウスは約5ヶ月齢前後より大脳皮質や海馬にP123Hβsyn が神経軸索へのドット状に蓄積し、周辺にはアストロサイトの活性化が観察される。これらの組織病変に一致して、ほぼ同時期より、モーリス水迷路試験では空間認知記憶の低下が観察される。他方、βsyn tgマウスや野生型マウスにはそのような所見はない (Fujita et al, Nature Communications. 2010)。これらのことより、 ワクチンの効果は5ヶ月齢において判定できるように計画する。誕生したマウスは、genotypingの後、活動量、食事量、水分摂取量、体重、及び生存率について定期的にチェックしながら、維持する。２ヶ月齢に達した時点でこれらのマウス（雄マウス、n=15~20）に対して50μgのリコンビナント蛋白とアジュバントの混成物を調整し、経皮的に接種する。リコンビナントP123Hβsyn 蛋白は、大腸菌の系で作製し (ProEx-1 system, Hashimoto et al Brain Res 1998)、エンドトキシンを除去処理しておく。対照群のマウスには生食とアジュバントの混成物を接種する。いずれの群のマウスもさらに3週間おきに、2回接種する。4ヶ月齢に達した時点で血清を調製しELISAにより抗体価を測定する。（βsynのELISAはセットアップし、αsynに関しては既存のものを使用する）。さらに2回接種をおこなった後、5ヶ月齢の 時点でモーリス水迷路試験などの行動試験をおこないワクチン接種した群と非投与群（対照群）との間に有意差があるかどうか検討する。
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