公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
筋萎縮性側索硬化症（ALS）では神経細胞でのRNA結合蛋白質TDP-43の異常沈着がみられる。我々はTDP-43による神経軸索へのmRNA輸送機能の障害がALSの病態に関連すると考え、神経細胞区画培養での解析によりその輸送標的mRNAとしてフェリチン重鎖（Fth）を同定した。一方ALSでは髄液中鉄濃度の上昇や血液中フェリチン量と生存期間との相関など鉄動態異常が知られている。そこで本研究では、神経細胞でのTDP-43の局在変化に伴うフェリチン重鎖mRNAの軸索輸送障害と鉄動態異常との関連を解析し、患者の生体試料、画像検査でその妥当性を検証してALS病態への関与、新たな診断法への応用可能性を探る。
本研究では、筋萎縮性側索硬化症（ALS）の原因タンパク質であるTDP-43の神経細胞での発現変化に伴うフェリチン重鎖（Fth）mRNAの軸索内輸送障害とフェリチン、鉄の細胞内動態異常との関連を明らかにするとともに、ALS患者での鉄、フェリチン代謝異常を検証してその病態への関与を明らかにし、新たな治療法への応用を図る。本年度は以下の研究を行った。①TDP-43によるフェリチン重鎖mRNA輸送機構の解析軸索でのTDP-43によるFth mRNAの輸送動態をバクテリオファージ蛋白質MS2を用いたRNA可視化システムにより検証した。コード配列部分のみのFth mRNAの軸索でのmCherry付加TDP-43との共局在の程度は陰性コントロールと差がなかったが、5’非翻訳領域もしくは3’非翻訳領域をコード配列に付加したFth mRNAは有意に軸索でのmCherry付加TDP-43との共局在の程度が高かった。このことはTDP-43によるFth mRNAの軸索への輸送には同mRNAの5’および3’非翻訳領域が重要な役割を持つことを示唆している。②TDP-43による神経細胞内鉄代謝動態の解析昨年度のFe2+の検出と同様にして活性酸素種の蛍光検出試薬を用いて染色したところ、TDP-43の発現低下に伴い神経細胞全体での活性酸素種の増加がみられた。これらの結果よりTDP-43の発現低下による軸索でのFth量の減少が神経細胞でFe2+の増加を介したFenton反応により、酸化ストレスを亢進させている可能性が考えられた。さらにTDP-43発現低下神経細胞ではLDHアッセイによる細胞死の亢進、断片化カスパーゼ3量の増加によるにアポトーシスの亢進がみられ、酸化ストレスを介した細胞障害を反映しているものと考えられた。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 備考 (1件)
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