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【目的】TDP-43は筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症などの神経変性疾患において出現するユビキチン陽性細胞内凝集体の主要構成成分として同定された。これら疾患の病変局所では、TDP-43の蓄積と同時に著しい神経脱落がみられ、その病変の拡大と臨床症状の進行は非常によく一致しており、TDP-43の異常が神経変性に関与していると予想されるが、その詳細については明らかになっていない。そこで、本研究では、TDP-43凝集体形成細胞モデルを用いて、TDP-43による神経細胞毒性のメカニズムについて検討した。
【方法・結果】本研究では、患者脳においてその蓄積が確認されているTDP-43のC末端断片と正常TDP-43について、それぞれ新たにレンチウイルス発現用のコンストラクトを作製し、レンチウイルスを使った細胞モデル系を確立した。このシステムを使ってTDP-43の神経細胞について検討した結果、正常TDP-43を強制発現させるとアポトーシス誘導による著しい細胞毒性が誘導された。一方で、C末端断片を発現させた細胞では、正常TDP-43強制発現ほどの強い毒性ではないが、徐々に緩やかに細胞増殖が抑制されることが明らかとなった。そこで、詳細を検討した結果、Ｃ末断片凝集体形成細胞では、細胞周期の異常は確認されなかったが、DNA合成がほぼ完全に阻害されていた。また、遺伝子転写の本体であるRNAポリメラーゼIIやその他いくつかの基本転写因子が凝集体中に巻き込まれている様子が観察され、実際に、これら転写因子の転写活性が抑制されていることも確認出来た。さらに、患者脳内においても細胞モデルと同様に上記転写因子がTDP-43封入体中に共局在している様子が観察された。以上のことより、TDP-43は細胞の増殖阻害あるいは転写制御異常を引き起こすことが明らかとなり、これらがTDP-43プロテイノパチーの発症あるいは病態進行に関与している可能性が示唆された。
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