研究課題
家族性筋萎縮側索硬化症 (ALS)は SOD1、TDP-43、FUS 等の遺伝子変異を伴い、運動神経が変性脱落する神経変性疾患である。ミトコンドリア障害が神経・筋変性の引き金となるが、家族性ALS の原因遺伝子変異がどのようにしてミトコンドリア障害を引き起こすのか不明である。私達は、家族性ALSの原因遺伝子である Sigma-1R(E102Q)変異体をneuro2A細胞に発現させるとミトコンドリア障害を惹起しATP産生を低下させること、その結果、プロテオソーム活性を低下させることを明らかにした。28年度はSigma-1Rのミトコンドリアにおける役割を解明する目的でSigma-1R欠損マウスを作成した。これまでに、Sigma-1R欠損マウスでは運動機能・精神機能ともに顕著な表現系は現れていない、しかし、 ALSの発症時期を著しく早めるとの報告がある。C9orf72遺伝子のGGGGCCリピートはジペプチドリピートタンパク質を発現し、前頭側頭葉変性症およびALSの原因である。私達はGGGGCCリピート構造に結合ずるプロトポルフィリンIXがGGGGCCリピート構造を安定化して、転写活性を抑制することを発見した。さらに、プロトポルフィリンIXの前駆体であるアミノレブリン酸が同様の効果を有することを確認した。つぎに、マウス脳のプロテアソーム活性測定法を確立した。神経変性疾患を起こす動物モデルではミトコンドリア障害が起こる条件でプロテアソーム活性が低下することを確認した。
2: おおむね順調に進展している
当初の目的であったSigma-1R（E102Q）変異体およびTDP-43変異体をneuro2A 細胞に発現し、ミトコンドリア障害に伴う細胞死を予測した、しかし細胞死はおこらない。また、Sigma-1R欠損マウスでは神経変性などの表現系は現れない。従って、ミトコンドリア障害性のストレスが同時に加わることで細胞死が誘発されると仮定し、Sigma-1R欠損マウスを作成した。今年度はSigma-1R欠損マウスを作成に成功して、今後ミトコンドリア機能の解明に繋げることができる。
これまで培養細胞を用いて、Sigma-1R（E102Q）変異体ミトコンドリア障害はピルビン酸、アミノレブリン酸、Sigma-1Rアゴニストで修復できることを報告した。本研究ではALSのモデルであるSOD1 変異マウスあるいはC9orf72 マウスとSigma-1R欠損マウスを掛け合わせることにより、若年発症で重篤な ALS モデル動物を作成する。重篤な ALS モデル動物に対して、ミトコンドリア修復治療（ピルビン酸、アミノレブリン酸、Sigma-1Rアゴニスト）の効果を確認する。
Sigma-1R のプライマーを購入予定であったが、設計が遅れ、発注が間に合わなかった。
Sigma-1R のプライマーを購入する。
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すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 14件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)
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