TDP43の生理機能に注目したALSの病態機序の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22249036
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 西澤 正豊 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80198457)
• 研究分担者: 桑野 良三 新潟大学, 脳研究所, 教授 (20111734) ; 佐藤 俊哉 新潟大学, 脳研究所, 助教 (90359703) ; 横関 明男 新潟大学, 医歯学系, 特任准教授 (90515719) ; 小野寺 理 新潟大学, 脳研究所, 教授 (20303167) ; 柿田 明美 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)
• キーワード: TDP-43 / ALS / 核内小体 / SMN / Cajal小体

研究概要

我々は,ALSの病態機序として,TDP-43の核から喪失により,核内小体構成蛋白であるSMNの減少が生じ,その結果として生じる核内小体の機能異常が運動神経細胞死に関与している,との仮説をたて,これを検証することを目標としている.そのため,TDP-43の喪失による、培養細胞系,モデルマウスにおける核内小体の形態の変化、および患者組織における核内小体の形態について検討している.今年度は,モデルマウスについては,すでに作成済みである,マウスTDP-43のexon3をターゲッティングしたTDP-43(ex3)ノックアウトマウスのホモマウスについて解析を加え,同マウスが胎生致死であることを明らかにした.さらにexon3の両側にloxP配列を挿入しコンディショナルターゲッティングが可能なTDP-43floxedマウスTDP-43(ex3)-floxを作成し,細胞特異的,時期特異的なTDP-43のターゲッティングをNestin-Creマウスとの交配にて試み,背髄前角細胞,プルキンエ細胞でのTDP-43のノックアウトを確認した.培養細胞系および患者剖検組織における生化学的解析として,特にTDP-43の減少が核内小体の数に与える影響を検討した.TDP-43を減少させる方法としてはRNAiの手法を用い,培養細胞系にて検討を行った.核内小体のマーカーとして,核内小体であるCajal小体のマーカーとしてcoilin,SMN小体のマーカーとしてSMN,Gem小体のマーカーとしてGeminを対象とし,免疫組織化学法にて解析を加え,これらの数が減少することを確認した.さらにTDP-43変異を有するFALS,さらにSALS患者の残存神経細胞において,同様に核内小体(Cajal小体,SMN小体,Gem小体)の検討を行い,Cajal小体SMN小体,Gem小体が減少していることを見いだした.

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

当初の予定通り、ヒト剖検組織での検証を終えている。

今後の研究の推進方策

計画通りに進行しており、計画を変更する予定はない。

研究成果

• [雑誌論文] 急性脳虚血によるTDP-43の生化学的・組織学的変化の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下畑享良, 金澤雅人, 柿田明美, 五十嵐博中, 高橋哲哉, 川村邦雄, 高橋均, 中田力, 西澤正豊
  • 雑誌名: 脳循環代謝 巻: 22巻2号 ページ: 40-45
• [雑誌論文] 家族性ALSALS10(遺伝性ALS-TDP)の臨床と病理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今野卓哉, 石原智彦, 西澤正豊, 小野寺理
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 29巻9号 ページ: 1019-1021
• [雑誌論文] Primary lateral sclerosis : Upper-motor-predominant amyotrophic lateral sclerosis with frontotemporal lobar degeneration-immunohistochemical and biochemical analyses of TDP-43 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosaka T, Fu YJ, Shiga A, Ishidaira H, Tan CF, Tani T, Koike R, Onodera O, Nishizawa M, Kakita A, Takahashi H.
  • 雑誌名: Neuropathplogy.2011
  • DOI: doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01271.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biochemical and histopathological alterations in TAR DNA-binding protein-43 after acute ischemic stroke in rats (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa M, Kakita A, Igarashi H, Takahashi T, Kawamura K, Takahashi H, Nakada T, Nishizawa M, Shimohata T.
  • 雑誌名: J Neurochem 巻: 116(6) ページ: 957-65
  • DOI: 10.1111/j.1471-4159.2010.06860.x.
  • 査読あり
• [学会発表] Tardbp欠損マウスのmRNA選択的スプライシングと組織特異的な多様性Tar dbp alternatively spliced mRNA and tissue-specific variation in heterozy gous Tardbp-deficient mice (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣川祥子, 佐藤俊哉, 石原知彦, 藤野赳至, 近藤千草, 横山峯介, 崎村健司, 西澤正豊, 小野寺理
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] ALS関連蛋白TDP-43の自己発現調節機能に関与するスプライシング因子の検討Splicing factors involved in an autoregulation of the ALS-associated protein TDP-43 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑原美咲, 石原智彦, 志賀篤, 今野卓哉, 小山哲秀, 西澤正豊, 小野寺理
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Aberrant splicing of POLDIP3 gene in motor neuron with ALS (2011)
  • 著者名/発表者名: A.SHIGA, T.ISHIHARA, A.MIYASHITA, T.KATO, M.KUWABARA, A.YOKOSEKI, R.KUWANO, A.KAKITA, H.TAKAHASHI, M.NISHIZAWA, O.ONODERA
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington, D.C.
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] Alteration of snRNAs in amyotrqohic lateral sclerosis (2011)
  • 著者名/発表者名: T.ISHIHARA, A.SHIGA, A.KAKITA, A.YOKOSEKI, M.NISHIZAWA, H.TAKAHASHI, O.ONODERA
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington, D.C.
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] Alteration of snRNAs in amyotrophic lateral sclerosis (2011)
  • 著者名/発表者名: T.ISHIHARA, A.SHIGA, A.KAKITA, A.YOKOSEKI, M.NISHIZAWA, H.TAKAHASHI, O.ONODERA
  • 学会等名: 6th Brain Research Conference : RNA-Binding Proteins in Neurological Disease
  • 発表場所: Washington, D.C.
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] Aberrant splicing of POLDIP3 gene in motor neuron with ALS (2011)
  • 著者名/発表者名: A.SHIGA, T.ISHIHARA, A. MIYASHITA, T.KATO, M.KUWABARA, A.YOKOSEKI, R.KUWANO, A.KAKITA, H.TAKAHASHI, M.NISHIZAWA, O.ONODERAI
  • 学会等名: 6th Brain Research Conference : RNA-Binding Proteins in Neurological Disease
  • 発表場所: Washington, D.C.
  • 年月日: 2011-11-10