新規認知症モデルマウスの創出と認知症治療薬の開発

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24591738
• 研究機関: 公益財団法人東京都医学総合研究所
• 研究代表者: 細川 雅人 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 主席研究員 (00435116)
• キーワード: TDP-43 / 前頭側頭葉変性症 / プログラニュリン / タウ / アルツハイマー病 / 認知症 / トランスジェニックマウス

研究概要

前頭側頭葉変性症(frontotemporal lobar degeneration: FTLD) の患者脳で観察される、タウ陰性ユビキチン陽性封入体の主要構成タンパクが、2006年、TAR DNA-binding protein of 43 kDa (TDP-43)であることが判明した。FTLDの発症メカニズムを明らかにしていくとともに、病態モデルマウスを用いた薬物のスクリーニングおよび薬物治療へつなげるために、TDP-43 proteinopathyモデルマウスの作製をおこなった。
1) ドキシサイクリン(Dox)-off系統TDP-43 トランスジェニック(Tg)マウス: TDP-43 Tgマウスの作製では、TDP-43のK263E変異1系統、ΔNLS変異4系統、Δ12変異1系統、GFP-Δ12変異2系統の作出に成功した。全系統をDox-off系のCamK2a-tTAと交配したダブルトランスジェニックマウスは、1-2ヶ月齢よりDox不含の餌を食べさせることによりTDP-43の発現を誘導した。それぞれのTDP-43の発現を免疫組織化学染色および生化学解析で確認した。
2) Dox-on系統TDP-43 Tg: 新たに作製したDox-on (CamK2a-rtTA)マウスは3系統得られたが、2系統からは遺伝子の入った子孫が得られなかった。残りの1系統は遺伝子の入った子孫が得られたので、TDP-43ΔNLS変異Tgと交配し、Doxによる発現誘導をおこなったが、TDP-43の発現は観察されなかった。現在該当遺伝子を受精卵に再インジェクションし、新たな個体を作製中である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Dox-on系統のCamK2a-rtTA Tgを作製し、ファウンダーマウスは3系統得られたが、2系統からは遺伝子の入った子孫が得られなかった。残りの1系統はDoxによるタンパク発現誘導が観察されなかったため、再作製をおこなっている。また、TDP-43とCamk2a-tTAの掛け合わせによるダブルトランスジェニックマウスの作製では、両方の遺伝子が入ったマウスが計画通りに産まれなかったため、解析がやや遅れている。

今後の研究の推進方策

これまでに作製・報告されたTDP-43トランスジェニックマウスでは、フェノタイプが出るものは誕生時から後肢の異常・けいれんなどが現れている。世界中で作られているTDP-43 Tgはいずれも同じような状況にある。このような出生時からのTDP-43の過剰発現による悪影響を除くため、Dox誘導型のTDP-43トランスジェニックマウスを作製し、後天的にTDP-43を過剰発現できることを確認した。まだ加齢が十分でないため、あるいは他の理由により、神経細胞内においてTDP-43の異常凝集体は観察されていない。TDP-43の異常凝集体が確認される個体が得られたのち、FTLDの発症メカニズムを明らかにするとともに、認知機能に関する行動解析実験、およびTDP-43の異常凝集を抑制する薬剤のスクリーニングをおこなう予定である。

次年度の研究費の使用計画

今年度の旅費が当初計画していた金額より少なかったため。
平成26年5月に開催される第61回日本実験動物学会での成果発表時に旅費として使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Tau accumulation in the nucleus accumbens in tangle-predominant dementia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawakami I, Hasegawa M, Arai T, Ikeda K, Oshima K, Niizato K, Aoki N, Omi K, Higashi S, Hosokawa M, Hirayasu Y, Akiyama H
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica Communication 巻: 2 ページ: 40
  • DOI: doi: 10.1186/2051-5960-2-40.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distinct pathways leading to TDP-43-induced cellular dysfunctions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita M, Nonaka T, Hirai S, Miwa A, Okado H, Arai T, Hosokawa M, Akiyama H, Hasegawa M
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 23 ページ: 4345-4356
  • DOI: doi: 10.1093/hmg/ddu152.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis from Guillain-Barré syndrome by quantitative determination of TDP-43 in cerebrospinal fluid (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa M, Arai T, Yamashita M, Tsuji H, Nonaka T, Masuda-Suzukake M, Tamaoka A, Hasegawa M, Akiyama H
  • 雑誌名: International Journal of Neuroscience 巻: 124 ページ: 344-349
  • DOI: doi: 10.3109/00207454.2013.848440.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathological features of FTLD-FUS in a Japanese population: Analyses of nine cases (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Z, Kawakami I, Arai T, Yokota O, Tsuchiya K, Kondo H, Shimomura Y, Haga C, Aoki N, Hasegawa M, Hosokawa M, Oshima K, Niizato K, Ishizu H, Terada S, Onaya M, Ikeda M, Oyanagi K, Nakano I, Murayama S, Akiyama H, Mizusawa H
  • 雑誌名: Journal of the Neurological Sciences 巻: 335 ページ: 89-95
  • DOI: 10.1016/j.jns.2013.08.035.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microsomal prostaglandin E synthase-1 is induced in Alzheimer's disease and its deletion mitigates Alzheimer's disease-like pathology in a mouse model (2013)
  • 著者名/発表者名: Akitake Y, Nakatani Y, Kamei D, Hosokawa M, Akatsu H, Uematsu S, Akira S, Kudo I, Hara S, Takahashi M
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 巻: 91 ページ: 909-919
  • DOI: 10.1002/jnr.23217.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prion-like spreading of pathological alpha-synuclein in brain (2013)
  • 著者名/発表者名: Masuda-Suzukake M, Nonaka T, Hosokawa M, Oikawa T, Arai T, Akiyama H, Mann D, Hasegawa M
  • 雑誌名: Brain 巻: 136 ページ: 1128-1138
  • DOI: 10.1093/brain/awt037.
  • 査読あり
• [学会発表] タウトランスジェニックマウスにおいてプログラニュリンの減少はタウのリン酸化に影響を与える (2014)
  • 著者名/発表者名: 細川雅人、新井哲明、増田－鈴掛雅美、近藤ひろみ、松脇貴志、西原真杉、長谷川成人、秋山治彦
  • 学会等名: 第61回 日本実験動物学会
  • 発表場所: 札幌 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-15 – 2014-05-15
• [学会発表] タウオパチー病理変化の基礎 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新井哲明, 河上緒, 小林禅, 野中隆, 長谷川成人, 細川雅人, 秋山治彦, 池田研二, 朝田隆
  • 学会等名: 第32回 日本認知症学会
  • 発表場所: 松本 キッセイ文化ホール
  • 年月日: 20131110-20131110
  • 招待講演
• [学会発表] 全経過16年で高度な大脳萎縮を呈した皮質基底核変性症の1剖検例 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤大三, 井関栄三, 笠貫浩史, 峯岸道子, 新井平伊, 細川雅人, 新井哲明, 日野博昭, 藤澤浩四郎, 小阪憲司
  • 学会等名: 第32回 日本認知症学会
  • 発表場所: 松本 キッセイ文化ホール
  • 年月日: 20131108-20131108
• [学会発表] アルツハイマー病脳における神経炎症 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山治彦, 下村洋子, 近藤ひろみ, 羽賀千恵, 細川雅人
  • 学会等名: 第32回 日本認知症学会
  • 発表場所: 松本 キッセイ文化ホール
  • 年月日: 20131108-20131108
  • 招待講演
• [学会発表] 蓄積αシヌクレインはマウス脳内でプリオン様の伝播能を示す (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴掛雅美、野中隆、細川雅人、笈川貴行、新井哲明、David M. A. Mann、秋山治彦、長谷川成人
  • 学会等名: 第86回 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜 パシフィコ横浜
  • 年月日: 20130913-20130913
• [学会発表] レビー小体型認知症患者脳不溶性画分の脳内接種は野生型マウス脳にレビー小体様病理を形成させる (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴掛雅美、野中隆、細川雅人、笈川貴行、新井哲明、秋山治彦、マン デイビッド、長谷川成人
  • 学会等名: 第54回 日本神経病理学会
  • 発表場所: 東京 タワーホール船堀
  • 年月日: 20130425-20130425