ニューロン－脳腫瘍シナプスの形成機構と分子特異性

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K06429
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 守村 直子 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (00349044)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: シナプス接着分子 / グリオーマ

研究実績の概要

グリオーマは、進行が早く治療抵抗性の高い予後不良な悪性脳腫瘍である。近年、神経細胞とグリオーマ間で行われるシナプス伝達がグリオーマの悪性化を増強することがわかってきた。しかし、神経細胞とグリオーマ間を繋ぐシナプス接着分子や悪性化を誘導する分子群の役割につていは未だ不明な点が多い。本研究は、神経細胞間のシナプス形成やシナプス伝達を制御することが知られているポストシナプス接着分子LRFNファミリーを中心に、神経細胞とグリオーマ間のシナプス分子機序の詳細を明らかにして、神経細胞とグリオーマ間のシナプス伝達を断ち切る分子標的を発見すことが目的となっている。
初年度の今年は、患者由来グリオーマ幹細胞（グリオブラストーマGBM）株の培養系を導入し、この細胞からRNAを抽出してRT-PCRによるLRFNの全長cDNAをクローニングを行なった。LRFNのmRNAの発現量は、未分化GBMで低く、分化したGBMで高いことがわかった。またクローニングによって同定されたものの中には、数種類の変異体が含まれていた。興味深いことに、膜貫通ドメイン上流で終始コドンを生じるものも含まれており、腫瘍悪性化には正常な膜貫通型と分泌型変異体の二面的な作用が想定された。さらに、クローニングしたcDNAをもとに、各種発現ベクターを構築し、タンパク質レベルの機能解析につなげるための実験ツールを整えることができた。ノックイン・ノックアウトなどのゲノム編集ツールの選定と作製、神経細胞ーグリオーマ細胞の共培養評価系確立、ウイルスベクターツール作製など、今後の研究推進に必要となる基本材料を調整することができた。

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

患者由来グリオーマ細胞株からLRFNの全長cDNAがクローニングできたことは本研究の前進につながった。実験材料の作製に加えて、神経細胞とグリオーマ共培養系の確立と評価系の妥当性確認、ノックイン、ノックアウトゲノム編集に必要なgRNAの選定など予定通りに進めることができた。

今後の研究の推進方策

各種類の発現ベクターを用いて、タンパクレベルの機能を詳細に検討する計画である。また、本来予定していた正常LRFNに加えて、初年度に同定した変異体の機能解析も同時に明らかにしていく計画である。今後は腫瘍細胞移植によるin vivo腫瘍形成能も評価してく計画であり、そのための手技と解析手法を会得する予定である。

次年度使用額が生じた理由

国内・海外移動規制が解除されつつある情勢を鑑み、国内・海外学会参加を次年度に集約した。そのため、本年度学会参加旅費分を次年度以降で使用する計画に変更した。

研究成果

• [雑誌論文] Conformational change of RNA-helicase DHX30 by ALS/FTD-linked FUS induces mitochondrial dysfunction and cytosolic aggregates (2022)
  • 著者名/発表者名: Hikiami Ryota, Morimura Toshifumi, Ayaki Takashi, Tsukiyama Tomoyuki, Morimura Naoko, Kusui Makiko, Wada Hideki, Minamiyama Sumio, Shodai Akemi, Asada-Utsugi Megumi, Muramatsu Shin-ichi, Ueki Takatoshi, Takahashi Ryosuke, Urushitani Makoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 1～15
  • DOI: 10.1038/s41598-022-20405-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Slitrk2 deficiency causes hyperactivity with altered vestibular function and serotonergic dysregulation (2022)
  • 著者名/発表者名: Katayama Kei-ichi, Morimura Naoko, Kobayashi Katsunori, Corbett Danielle, Okamoto Takehito, Ornthanalai Veravej G., Matsunaga Hayato, Fujita Wakako, Matsumoto Yoshifumi, Akagi Takumi, Hashikawa Tsutomu, Yamada Kazuyuki, Murphy Niall P., Nagao Soichi, Aruga Jun
  • 雑誌名: iScience 巻: 25 ページ: 104604～104604
  • DOI: 10.1016/j.isci.2022.104604
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fut9 Deficiency Causes Abnormal Neural Development in the Mouse Cerebral Cortex and Retina (2022)
  • 著者名/発表者名: Abdullah Asmaa, Hayashi Yoshitaka, Morimura Naoko, Kumar Akhilesh, Ikenaka Kazuhiro, Togayachi Akira, Narimatsu Hisashi, Hitoshi Seiji
  • 雑誌名: Neurochemical Research 巻: 47 ページ: 2793～2804
  • DOI: 10.1007/s11064-022-03651-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leucine-Rich Repeats and Transmembrane Domain 2 Controls Protein Sorting in the Striatal Projection System and Its Deficiency Causes Disturbances in Motor Responses and Monoamine Dynamics (2022)
  • 著者名/発表者名: Ichise Misato, Sakoori Kazuto, Katayama Kei-ichi, Morimura Naoko, Yamada Kazuyuki, Ozawa Hiroki, Matsunaga Hayato, Hatayama Minoru, Aruga Jun
  • 雑誌名: Frontiers in Molecular Neuroscience 巻: 15 ページ: 1～23
  • DOI: 10.3389/fnmol.2022.856315
  • 査読あり / オープンアクセス