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TDP-43の機能異常に着目した運動ニューロン保護機構の解明とALS治療戦略

研究課題

研究課題/領域番号 20K15904
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

長谷川 実奈美  東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (00778764)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードALS / TDP-43 / スプライスバリアント / 運動ニューロン
研究開始時の研究の概要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、運動ニューロン特異的な脱落により呼吸機能を含む運動機能を全廃に至らしめる最も悲惨な神経変性疾患の一つである。9割以上のALS患者において、運動ニューロンに見られる不溶性構造物である封入体に、RNA結合タンパク質TDP-43が含まれることが示されている。よって、ALSで運動ニューロンの脱落が起こるまでの過程において、共通してTDP-43の異常が関与することが強く疑われるが、その分子メカニズムは未だ不明である。本研究はTDP-43機能異常の是正に着目し、孤発性ALSの病態に迫ると共に新規治療戦略を考案することを目的とする。

研究成果の概要

全長TDP-43に対しドミナントネガティブ活性(ドミネガ活性)を示すTDPsvの神経毒性の有無およびドミネガ活性の発現機序について検証した。本研究成果により、TDPsvのドミネガ活性は全長TDP-43と複合体を形成することにより、全長TDP-43ホモダイマー形成を競合的に阻害することに起因することがわかった。また、iPS細胞由来ニューロンにおいてTDPsvが神経毒性を示すことがわかった。よって通常発現が低く抑えられているTDPsvが一定量を超えた場合、TDP-43の機能異常が促進され、最終的に神経毒性へと繋がることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ALSの9割を占める孤発性ALSにおいてTDP-43スプライシング機能の低下が見られていること、遺伝子変異の有無に関わらずほとんどのALS死後病理においてTDP-43の特徴的所見を示すことから、ALSでは原因に関わらず最終的にTDP-43の機能異常に収束することが示唆される。本研究成果はALSにおいて重要なTDP-43の機能維持メカニズムの解明に繋がる新たな知見を提供することができると考える。本知見をもとに今後はTDP-43の機能を是正するALS治療戦略や、TDP-43の機能をモニタリングしALS診断を可能とするバイオマーカーの開発等に繋がることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of the upstream and intron promoters of the gene encoding TAR DNA-binding protein2021

    • 著者名/発表者名
      Minami Hasegawa-Ogawa, Hirotaka James Okano
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 8720-8720

    • DOI

      10.1038/s41598-021-88015-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Functional segregation of neuronal ELAVL protein splicing isoforms in human cells and their involvement in ALS pathophysiology.2022

    • 著者名/発表者名
      Minami Hasegawa-Ogawa, Asako Onda-Ohto, Hirotaka James Okano
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Pathophysiological study of amyotrophic lateral sclerosis using gene edit human iPS cells2022

    • 著者名/発表者名
      Asako Onda-Ohto, Minami Hasegawa-Ogawa, Hiromasa Matsuno, Keiko Bono, Hiromi Hiraki, Yumi Kanegae, Yasuyuki Iguchi, Hirotaka James Okano
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 核酸医薬とその使用2020

    • 発明者名
      中村慎吾 森下えら 高田遼平 岡野J洋尚 長谷川実奈美 梨本正之
    • 権利者名
      中村慎吾 森下えら 高田遼平 岡野J洋尚 長谷川実奈美 梨本正之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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