ALS/FTLDの治療ターゲット同定を目指した分子病態の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09323
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 伊東 大介 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80286450)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 筋萎縮性側策硬化症 / 前頭側頭型認知症 / FUS / RNA結合蛋白

研究実績の概要

我々は、上記ALS原因RNA結合蛋白における4つの共通性を持つALS病態誘導人工cDNA（図5）を合成し、哺乳類発現ベクターにサブクローニングした. cDNA作成に当たり以下の条件によりアミノ酸配列を設計した. 1) G/S-Y-G/Sの67リピートをコードするcDNA（SYG-NES-GFP）を塩基の繰り返し配列を極力避けた. また、G/S-Y-G/Sのリピートに加えもう一つの特徴であるglutamine (Q)に富む cDNA（SYGQ-NES-GFP）(50リピート)も合成した(6). 2) RNA結合部位は、特異的なRNA結合を極力減らすため、植物Citrus sinensis cultivar Pera poly(A)-binding protein 1由来RNA recognition motifをもちいた. 3) Nuclear exit signalを配置し、細胞質への局在を誘導した. 4) タグとしてGFPをC末端に配置した.　本ALS病態誘導人工遺伝子を培養細胞に導入してその細胞学的特徴を解析し以下の研究結果を得た. 1)　 ALS病態誘導人工遺伝子は細胞質封入体を形成する. 2)　 ALS病態誘導人工遺伝子はストレス顆粒の構成分子となる. 3)　ALS病態誘導人工遺伝子による神経系細胞Neuro2a細胞の突起伸展作用の抑制と細胞死誘導. 4）ALS病態誘導人工遺伝子の凝集性. 5) PrLDを含む人工RNA結合タンパク質の発現後によるGEMの減少
人工遺伝子を培養細胞に導入することによって、細胞質に封入体形成、ストレス顆粒への移行、細胞毒性、凝集、GEM減少を備えておりALS関連分子の生化学的、細胞学的特性を再現できたと考えられる. 今後は、ALS病態誘導人工遺伝子モデル動物の確立を目指す.

研究成果

• [雑誌論文] Dendritic homeostasis disruption in a novel frontotemporal dementia mouse model expressing cytoplasmic fused in sarcoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiihashia G, Daisuke Ito D, Arai I, Kobayashi Y, Hayashi K, Otsuka S, Nakajima K, Yuzaki M, Itohara S, Suzuki N
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 24 ページ: 102-115
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2017.09.005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] De novo design of RNA-binding proteins with a prion-like domain related to ALS/FTD proteinopathies. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhashi K, Ito D, Mashima K, Oyama M, Takahashi S, Suzuki N
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 16871
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17209-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Extremely low prevalence of amyloid PET positivity in Parkinson’s disease without dementia (2017)
  • 著者名/発表者名: Mashima K, Ito D, Kameyama M, Osada T, Tabuchi H, Nihei Y, Yoshizak T, Noguchi E, Tanigawa M, Iizuka T, Date Y, Ogata Y, Nakahara T, Iwabuchi Y, Jinzaki M, Murakami K, Suzuki N
  • 雑誌名: European Neurology 巻: 77 ページ: 231-237
  • DOI: 10.1159/000464322
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The DNA damage response (DDR) is induced by the C9orf72 repeat expansion in Amyotrophic Lateral Sclerosis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Farg MA, Konopka A, Ying Soo K, Ito D, Atkin JD
  • 雑誌名: Hum Mol Genet. 巻: 6 ページ: 2882-2896
  • DOI: 10.1159/000464322
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The psychological impact of disclosing amyloid status to Japanese elderly: A preliminary study on asymptomatic patients with subjective cognitive decline. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wake T, Tabuchi H*, Funaki K, Ito D, Yamagata B, Yoshizaki T, Kameyama M, Nakahara T, Murakami K, Jinzaki M, Mimura M
  • 雑誌名: Int Psychogeriatr 巻: Nor. ページ: 1-5
  • DOI: 10.1017/S1041610217002204
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Novel FTD model mice expressed cytoplasmic FUS in a toxic gain of function manner (2017)
  • 著者名/発表者名: 16)Shiihashi G, Ito D, Hayashi Y, Itohara S, Hayashi K, Nakajima K, Otsuka S, Yuzaki M, Suzuki N
  • 学会等名: The 13th International Conference on Alzheimer's and Parkinson's Diseases and Related Neurological Disorders
  • 国際学会
• [学会発表] A novel ALS/FTD model mouse expressing cytoplasmic mutant fus leads neurodegeneration via dendritic homeostasis disruption (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiihashi G, Ito D, Arai I, Kobayashi Y, Hayashi K, Otsuka S, Nakajima K, Yuzaki M, Itohara S, Suzuki N
  • 学会等名: The XXIII World Congress of Neurology (WCN 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] De novo design of a cytoplasmic RNA-binding protein with a prion-like domain related to ALS/FTD proteinopathies (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhashi K, Ito D, and Suzuki N
  • 学会等名: The XXIII World Congress of Neurology (WCN 2017)
  • 国際学会
• [図書] 認知症 専門医が教える最新事情 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊東大介
  • 総ページ数: 205
  • 出版者: 講談社
  • ISBN: 9784062915137