脳脊髄液中α-synuclein微量測定による神経変性疾患診断方法開発の試み

• Project/Area Number: 12877096
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neurology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岩坪 威 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50223409)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富田 泰輔 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (30292957) ; 長谷川 成人 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 講師 (10251232)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2000: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: パーキンソン病 / Lewy小体型痴呆症 / α-Synuclein / 生化学マーカー / 髄液診断

Research Abstract

α-シヌクレインはパーキンソン病、Lewy小体型痴呆症(DLB)、多系統萎縮症(MSA)などで不溶性線維を形成して脳に蓄積するシナプス蛋白である。遺伝学的、病理学的知見から、α-シヌクレインの凝集は神経細胞死に深い関連を有する変化と考えられている。昨年度までに我々はDLBなどのシヌクレイン蓄積症の脳で不溶化したα-シヌクレインは、C末端側に位置するセリン129が高度にリン酸化されていることを蛋白化学的に同定した。アルツハイマー病(AD)脳神経細胞に蓄積するタウ蛋白がやはり高度のリン酸化を受けており、脳脊髄液中のリン酸化タウがADのよい生化学的診断マーカーとなることを考え合わせると、脳脊髄液中のα-シヌクレイン、特にリン酸化α-シヌクレインを定量することはシヌクレイノパチーの診断に有用である可能性がある。我々はα-シヌクレインのセリン129位のリン酸化を特異的に認識するモノクローナル抗体#64を樹立し、これを用いた酵素免疫測定法(ELISA)の作出を試みた。サンドウィッチELISA法の捕捉抗体として、α-シヌクレインのC末端側を認識するモノクローナル抗体#102を使用し、直接HRP標識したリン酸化依存性抗体#64を検出抗体とする系を組み立てた。このELISAは、カゼインキナーゼ2でセリン129をリン酸化したリコンビナントα-シヌクレインをカットオフ値4ng/mlで検出し、非リン酸化α-シヌクレインとは反応しなかった。DLB脳抽出物尿素可溶画分に回収されるリン酸化α-シヌクレインの定量的検出にも本ELISA系は有効であった。脳脊髄液に適用するために、α-シヌクレインのアミノ末端側と結合する高親和性の捕捉抗体を用いることなどにより感度をさらに改善すべく、系を改良中である。

Research Products

• [Publications] Kahle PJ: "Selective insolubility of α-synuclein in human Lewy body diseases is recapitulated in a transgenic mouse model"Am J Pathol. 159. 2215-2225 (2001)
• [Publications] Piao Y-S: "Co-localization of α-synuclein and phosphorylated tau in neuronal and glial cytoplasmic inclusions on a patient with multiple system atrophy of long duration"Acta Neuropathol. 101. 285-293 (2001)
• [Publications] Fujiwara H: "α-synuclein is phosphorylated in synucleinopathy lesions"Nature Cell Biology. 4. 160-164 (2002)
• [Publications] Okochi M,Walter J,Koyama A,Nakajo S,Baba M,Iwatsubo T,Meijer L,Kahle P,Haass C: "Constitutive phosphorylation of the Parkinson's disease associated α-synuclein"J Biol Chem. 275. 390-397 (2000)
• [Publications] Wakabayashi K,Fukushima T,Koide R,Horikawa Y,Hasegawa M,Watanabe Y,Noda T,Eguchi I,Morita T,Yoshimoto M,Iwatsubo T,Takahashi H: "Juvenile-onset generalized neuroaxonal dystrophy (Hallervorden-Spatz disese) with diffuse neurofibrillary and Lewy body pathology"Acta Neuropathol. 99. 331-336 (2000)
• [Publications] Yamazaki M,Arai Y,Baba M,Iwatsubo T,Mori O,Katayama Y,Oyanagi K: "α-synuclein inclusions in amygdala in the brains of patients with Parkinsonism-Dementia Complex of Guam"J Neuropathol Exp Neurol. 59. 585-591 (2000)
• [Publications] Iwatsubo T: "Amyloid deposits and plaque formation Neurodegenerative Dementias. Edited by Christopher M.Clark and John Q.Trojanowski."McGraw-Hill. 10 (2000)
• [Publications] Iwatsubo T and Tomita T: "Amyloid and presenilins in the pathobiology of Alzheimer's diseaseNeuroscientific Basis of Dementia. Edited by C.Tanaka, Y.Ihara and P.L.McGeer."Birkhauser Verlag AG. 4 (2000)