神経原線維変化形成と神経細胞死機序

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13210147
• 研究種目: 特定領域研究(C)
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 高島 明彦 理化学研究所, アルツハイマー病研究チーム, チームリーダー(研究職) (00154774)
• 研究分担者: 種村 健太郎 理化学研究所, アルツハイマー病研究チーム, 研究員 (20332322) ; 楯林 義孝 理化学研究所, アルツハイマー病研究チーム, 研究員 (80342814) ; 孫 小燕 理化学研究所, アルツハイマー病研究チーム, 研究員 (50312278) ; 宮坂 知宏 理化学研究所, アルツハイマー病研究チーム, 研究員 (90342857) ; 佐藤 慎二 理化学研究所, アルツハイマー病研究チーム, 研究員 (10322702)
• キーワード: FTDP17 / アルツハイマー病 / タウ / 神経原線維変化 / 神経変性 / マウスモデル / 行動異常

研究概要

今回の我々の研究の目的は遺伝子改変動物を作製し、ヒトでみられるのと同様の病理変化と行動変化を観察することである。家族性のFronto-temporal dementia parkinsonism 17(FTDP17)の遺伝子変異の中でR406W変異を持つ患者は記憶障害を主な症状とし神経源線維変化はアルツハイマー病で見られるのと同様のPHFとなる。そこで我々はR406W変異を持つヒト4リピートcDNAをマウスに遺伝子導入し、3ラインの動物を得た。発現量は内在性のタウの20%であった。CAMkinaseIIプロモーターを用いた変異タウ発現は前脳で観察された。この変異タウを発現する神経細胞はリン酸化タウ抗体で陽性に染色された。ガリアス鍍銀染色では変異タウを発現している神経細胞の中でも変形した核を持つものが陽性に染色された。これらの細胞は複数のリン酸化抗体、PHFタウに特異的な抗体Alz50,ユビキチン抗体に陽性に染色されることから、神経原線維変化でみられる抗原性を有することが示された。さらに、β-シート構造を認識するチオフラビン、コンゴーレッドの複屈折性を示すことからこれらの神経細胞内にタウの繊維状構造物である神経原線維変化が形成されていることが示唆された。生化学的検討においてもSDS不溶性画分において電子顕微鏡下で繊維化したタウの存在が確認された。また、変異タウおよび内在性タウがSDS不溶性画分に回収されたことから内在性および変異タウがこのタウの繊維化に寄与していることが示された。更に、これらの遺伝子改変動物の行動解析から記憶障害がこのマウスでは生じていることが示された。これらのことから、当初の目的であるアルツハイマー病で見られる行動変化と神経原線維変化を形成するマウスの作出する事が出来、今後このマウスを用いて神経変性機構を明らかにする予定である。

研究成果

• [文献書誌] Tanemura K, et al.: "Neurodegeneration with tau accumulation in a transgenic mouse expressing V337M human tau"The Journal of Neuroscience. 22(1). 133-141 (2002)
• [文献書誌] Sun X, et al.: "A lithium inhibits amyloid secretion in COS7 cells transfected with amyloid precursor protein C100"Neurosci.Lett.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Kimura N, et al.: "Age-related changes in the localization of presenilin-1 in cynomolgus monkey brain"Brain Res.. 922. 30-41 (2001)
• [文献書誌] Tanemura K, et al.: "A formation of filamentous tau aggregations in transgenic mice expressing V337M human tau"Neurobiol.of Disease. 8. 1036-1045 (2001)
• [文献書誌] Murayama M, et al.: "Synthesis of the His6-tagged recombinant protein APP C99 His and His-PS1 using the RTS 500"Biochemica. 4. 24-26 (2001)
• [文献書誌] Palacino JJ, et al.: "Presenilin 1 regulates beta-catenin-mediated transcription in a GSK 3beta-independent fashion"J.Biol.Chem.. 276'42). 38563-9 (2001)
• [文献書誌] Yoshiike Y, et al.: "New insights on how metals disrupt amyloid β-aggregation and their effects on amyloid-β cytotoxicity"J.Biol.Chem.. 276(34). 32293-32299 (2001)
• [文献書誌] Sun X, et al.: "Intracellular Aβ is increased by okadaic acid exposure in the transfected neuronal and non-neuronal cell lines"Neurobiol.of Aging.. 23. 195-203 (2002)
• [文献書誌] Takashima A, et al.: "Involvement of Cdk5 activator p25 on tau phosphorylation in mouse brain"Neurosci.Lett.. 306. 37-40 (2001)
• [文献書誌] Takashima A., Tanemura K.: "Alzheimer's disease : advances in etiology, pathogenesis and therapeutics"John Wiley & sons, Ltd.. 7 (2001)
• [文献書誌] Takashima A, et al.: "Mechanism of neuron death in Alzheimer's disease"Birkhauser Verlag A.G.. 7 (2001)