RNA編集酵素ADAR2遺伝子のノックアウトによるALSモデル動物の開発

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17390251
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 郭 伸 東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40160981)
• 研究分担者: 高橋 良輔 京都大学, 医学系研究所, 教授 (90216771)
• キーワード: 脳神経疾患 / 核酸 / グルタミン酸受容体 / AMPA受容体 / RNA編集 / GluR2 / ADAR2 / 筋萎縮性側索硬化症

研究概要

孤発性筋萎縮性側索硬化症(ALS)の脊髄運動ニューロン死に密接に関連するグルタミン酸受容体であるAMPA受容体GluR2サブユニットのRNA編集低下は、RNA編集に関わる酵素adenosine deaminase acting on RNA type 2(ADAR2)の活性低下により引き起こされる。ADAR2遺伝子のノックアウトマウスは生後20日ほどで死亡してしまうので、ADAR2遺伝子を脊髄運動ニューロンでコンディショナルにノックアウトすることにより個体死を避け、且つ運動ニューロンに選択的にGluR2 Q/R部位でのRNA編集を阻害し、細胞死を引き起こすことにより、ALSの脊髄運動ニューロンに見いだされた細胞死の原因となる分子変化に基づいたALSの動物モデル作成を試みた。ADAR2を失活させる目的で、活性部位をコードする遺伝子部位を2個のloxPで挟んだ遺伝子をベクターに組み込んだ上ES細胞に導入し、さらに目的遺伝子をマウス桑実胚細胞にマイクロインジェクションしキメラマウスを作成後、交配により、変異染色体を持つヘテロマウスADAR2-loxP^<+/->。およびホモマウスADAR2-loxP^<+/+>を得た。ADAR2-loxP^<+/+>と脊髄運動ニューロン選択的にCreを発現するVachT-Creマウスとを掛け合わせ、運動ニューロンにのみCreを発現する変異マウスVachT-CreFast/ADAR2-loxP^<+/+>及びVachT-CreSlow/ADAR2-loxP^<+/+>作成した。これらのマウスは、進行性の運動機能障害を起こし、脊髄でのGluR2 Q/R部位RNA editingが有意に低下していた。今後、系統を確立するとともに、運動機能、神経病理学的変化、RNA編集率の変化を経年的に測定し、ALSモデルとしての妥当性、有用性の検討を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Underediting of GluR2 mRNA, a neuronal death-causing molecular change in sporadic ALS, does not occur in motor neurons in SBMA patients or SOD1 transgenic rats. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawahara Y, Sun H, Ito K, Hideyama T, Aoki M, Sobue G, Tsuii S, Kwak S
  • 雑誌名: Neurosci Res 54 ページ: 11-15
• [雑誌論文] ALSとAMPA受容体 (2006)
  • 著者名/発表者名: 日出山拓人, 河原行郎, 郭 伸
  • 雑誌名: 脳と神経 57 ページ: 585-598
• [雑誌論文] AMPA受容体サブユニットGluR2のRNA編集とALSにおける神経細胞死 (2006)
  • 著者名/発表者名: 西本祥仁, 日出山拓人, 河原行郎, 郭 伸
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 24 ページ: 222-225
• [雑誌論文] Novel splice variants of human ADAR2 mRNA : skipping of the exon encoding the dsRNA-binding domains, and multiple C-terminal splice sites (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawahara Y, Ito K, Ito M, Tsuji S, Kwak S
  • 雑誌名: Gene 363 ページ: 193-201
• [雑誌論文] Quantitative evaluation of the pyramidal tract segmented by diffusion tensor tractography : feasibility study in patients with amyotrophic lateral sclerosis (2005)
  • 著者名/発表者名: Aoki S, Iwata NK, Masutani Y, Yoshida M, Abe O, Ugawa Y, Masumoto T, Mori H, Hayashi N, Kabasawa H, Kwak S, Takahashi S, Tsuji S, Ohtomo K
  • 雑誌名: Radiat Med 23 ページ: 195-199
• [雑誌論文] What is unique about the AMPA receptors expressed on spinal motor neurons? (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawahara Y, Kwak S, Excitotoxicity and ALS
  • 雑誌名: Amyotroph Lateral Scler Other Motor Neuron Disord 6 ページ: 131-144
• [雑誌論文] 筋萎縮性側索硬化症の分子病理〜病態と治療〜、 (2005)
  • 著者名/発表者名: 日出山拓人, 河原行郎, 郭 伸
  • 雑誌名: 最新医学 60 ページ: 1072-1080
• [雑誌論文] グルタミン酸受容体、イオノトロピック、AMPA2(GRIA2) (2005)
  • 著者名/発表者名: 西本祥仁, 日出山拓人, 郭 伸
  • 雑誌名: 生体の科学 56 ページ: 1072-1080
• [雑誌論文] ALSにおける分子生物学的変化-GluR2 RNA編集率の低下- (2005)
  • 著者名/発表者名: 西本祥仁, 日出山拓人, 河原行郎, 郭 伸
  • 雑誌名: 医学の歩み 215 ページ: 683-687
• [雑誌論文] II.各論-早期診断に有用な検査とその利用法- 8.神経・筋疾患 (2005)
  • 著者名/発表者名: 日出山拓人, 郭 伸
  • 雑誌名: 日本内科学雑誌 94 ページ: 2552-2561
• [雑誌論文] ALSの運動ニューロン死とグルタミン酸受容体の分子変化 (2005)
  • 著者名/発表者名: 郭 伸
  • 雑誌名: 臨床神経 984 ページ: 982-984
• [図書] 筋萎縮性側索硬化症、今日の治療方針2005年版(総編集:山口徹、北原光夫) (2005)
  • 著者名/発表者名: 郭 伸
  • 総ページ数: 652-653
  • 出版者: 医学書院
• [図書] Huntington病、内科疾患診療マニュアル(富野康日己編) (2005)
  • 著者名/発表者名: 日出山拓人, 郭 伸
  • 総ページ数: 1036-1038
  • 出版者: 中外医学社
• [図書] 筋萎縮性側索硬化症、内科疾患診療マニュアル(富野康日己編) (2005)
  • 著者名/発表者名: 日出山拓人, 郭 伸
  • 総ページ数: 1012-1017
  • 出版者: 中外医学社