選択的ニューロン病態解析法の開発・展開

2013 年度 実績報告書

• 研究領域: シナプス・ニューロサーキットパソロジーの創成
• 研究課題/領域番号: 22110004
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 貫名 信行 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員教授 (10134595)
• 研究分担者: 宮崎 晴子 独立行政法人理化学研究所, 視床発生研究チーム, 研究員 (80525890)
• 研究期間 (年度): 2010-06-23 – 2015-03-31
• キーワード: ポリグルタミン病 / 線条体 / 有棘神経細胞 / 遺伝子発現

研究概要

神経疾患研究における重要な課題は病変の細胞特異性である。ネットワークを形成する神経系においてどの細胞がどのように障害されるのかは発症要因と関連し、また症状を決定する。この神経疾患における重要課題へアプローチするため、今年度は１）部位特異的プロモーターを用いて蛍光タンパク質を発現したトランスジェニックマウスから蛍光発現細胞をセルソーター(FACS)によって単離し、その細胞特異性を解析する方法を確立し、ニューロサーキット病態解析法を確立する。２）また線条体に特異的な発現パターンを示すsodium channel beta subunit4の特異抗体を作成することにより、線条体有棘神経細胞の病態解析法を確立する、ことを目指した。
１）FACS-array の結果をin situ, qRT-PCR によって検証：これまでの結果では線条体における遺伝子変化とFACS-Array によって同定された遺伝子変化はかなり異なっている。このことはFACSによってenrich された神経細胞の変化を見ている可能性が強いが、この変化をqRT-PCR等で一部の遺伝子について確認した。また既報の遺伝子との比較検討を行い、FACS-arrayによって線条体の遺伝子発現に比較して、有棘神経細胞の遺伝子変化を特異的に同定できていると考えられた。
２）sodium channel beta4(Scn4b) subunit, Scn4b KO マウスの解析：当研究室は線条体の投射線維が無髄であることを確認し、その機能異常がKOマウスでどのような面で現れているかを明らかにし、線条体ニューロンの特異性を明らかにすることを目指した。KOマウスは微妙な振戦を呈し、突然死を起こした。またbeta4 に対する異なるドメインの抗体を作製し、細胞外ドメインに対する抗体によっても、線条体投射線維が染色されることが確認された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究室の移動などがあったが、年度後半に集中的に実験を行い、おおむね予定した結果は得られた。

今後の研究の推進方策

今年度の研究の成果をまとめるとともに、病変特異性を決める因子を同定するため、NF-YAノックアウトマウスの解析や、FUS/TLSノックアウトマウスの解析も行う。

研究成果

• [雑誌論文] NF-Y inactivation causes atypical neurodegeneration characterized by ubiquitin and p62 accumulation and endoplasmic reticulum disorganization (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, T., Tosaki, A., Kurosawa, M., Matsumoto, G., Koike, M., Uchiyama, Y., Maity, S.N., Shimogori, T., Hattori, N. & Nukina, N.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 5 ページ: 3354
  • DOI: 10.1038/ncomms4354
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclin-dependent kinase 5 phosphorylates and induces the degradation of ataxin-2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Asada, A., Yamazaki, R., Kino, Y., Saito, T., Kimura, T., Miyake, M., Hasegawa, M., Nukina, N. & Hisanaga, S.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 巻: 563 ページ: 112-117
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2014.01.046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dexamethasone induces heat shock response and slows down disease progression in mouse and fly models of Huntington's disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Maheshwari, M., Bhutani, S., Das, A., Mukherjee, R., Sharma, A., Kino, Y., Nukina, N. & Jana, N.R.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 23 ページ: 2737-2751
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intranuclear aggregation of mutant FUS/TLS as a molecular pathomechanism of amyotrophic lateral sclerosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Nomura, T., Watanabe, S., Kaneko, K., Yamanaka, K., Nukina, N. & Furukawa, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 ページ: 1192-1202
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.516492
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of aPKClambda in differentiated neurons disrupts the polarity complex but does not induce obvious neuronal loss or disorientation in mouse brains (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, T., Tosaki, A., Kurosawa, M., Akimoto, K., Hirose, T., Ohno, S., Hattori, N. & Nukina, N.
  • 雑誌名: PloS one 巻: 8 ページ: e84036
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0084036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracellular seeded aggregation of mutant Cu,Zn-superoxide dismutase associated with amyotrophic lateral sclerosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Kaneko, K., Watanabe, S., Yamanaka, K. & Nukina, N.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 587 ページ: 2500-2505
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.06.046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional diversity of protein fibrillar aggregates from physiology to RNA granules to neurodegenerative diseases (2013)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y. & Nukina, N.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1832 ページ: 1271-1278
  • DOI: 10.1016/j.bbadis.2013.04.011
  • 査読あり