2段階モデルに基づく新規パーキンソン病マウスの確立

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25461291
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 舩山 学 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70468578)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: CHCHD2 / ミトコンドリア / 複合体IV / パーキンソン病 / CRSPR/Cas9 / ノックインマウス

研究実績の概要

新規家族性パーキンソン病原因遺伝子CHCHD2 (coiled-coil-helix coiled-coil-helix domain containing 2) の病態生理を明らかにする目的で、CHCHD2ノックアウトマウスおよびパーキンソン病患者から同定されたパーキンソン病発症原因変異を導入したCHCHD2トランスジェニックマウスの作出を試みた。モデルマウス作出の前段階として、動物愛護法が定める3R (代替、削減、改善) に基づき、細胞モデルを作製し、種々の解析を実施した。CRISPR/Cas9システムをもちいてHEK293細胞、およびSH-SY5Y細胞のCHCHD2ノックアウトを試みた。いずれの細胞でもおよそ100分の1の確立で両アレルともノックアウトされた細胞の作製に成功した。この細胞に、CMVプロモーター下にヒトCHCHD2を導入した発現ベクターを導入し、細胞増殖、各種ミトコンドリア複合体タンパク質発現量、ミトコンドリア複合体IおよびIVの活性を測定した。その結果、CHCHD2ノックアウト細胞ではミトコンドリア複合体IVのサブユニットタンパク量が著しく低下しており、またミトコンドリア複合体IVの活性も同様に著明かつ有意に低下していることが明らかになった。一方細胞増殖速度は野生型CHCHD2過剰発現により一定の阻害効果が観察された。この結果から、野生型CHCHD2過剰発現は細胞毒性を示す可能性が示唆された。したがって、単純なCHCHD2トランスジェニックマウスではマウスにおけるCHCHD2の生理状態を逸脱し、観察したい病態生理が見いだせない可能性があることが明らかになった。そこで、トランスジェニックマウスの作出を中止し、ノックインマウスの作出を試みることに方針転換した。現在ノックインマウスの作出に向けベクターを構築中である。

研究成果

• [国際共同研究] メイヨークリニック, ジャクソンビル/ノースショア大学/スタンフォード大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: メイヨークリニック, ジャクソンビル/ノースショア大学/スタンフォード大学
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] テュービンゲン大学/リューベック大学/マックス・プランク研究所(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: テュービンゲン大学/リューベック大学/マックス・プランク研究所
• [国際共同研究] ブリティッシュコロンビア大学/トロント大学/オタワ大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: ブリティッシュコロンビア大学/トロント大学/オタワ大学
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] ルクセンブルク大学(ルクセンブルク)
  • 国名: ルクセンブルク
  • 外国機関名: ルクセンブルク大学
• [国際共同研究] パリ大学(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: パリ大学
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 25
• [雑誌論文] FBXO7 mutations in Parkinson's disease and multiple system atrophy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Conedera S, Apaydin H, Li Y, Yoshino H, Ikeda A, Matsushima T, Funayama M, Nishioka K, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurobiology of Aging 巻: 40 ページ: 192.e1-192.e5
  • DOI: doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2016.01.003
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Schizophrenia as a prodromal symptom in a patient harboring SNCA duplication. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takamura S, Ikeda A, Nishioka K, Furuya H, Tashiro M, Matsushima T, Li Y, Yoshino H, Funayama M, Morinobu S, Hattori N.
  • 雑誌名: Parkinsonism and Related Disorders 巻: 25 ページ: 108-109
  • DOI: doi: 10.1016/j.parkreldis.2016.01.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] CHCHD2 and Parkinson's disease-Authors' reply. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funayama M, Hattori N.
  • 雑誌名: Lancet Neurology 巻: 14 ページ: 682-683
  • DOI: doi: 10.1016/S1474-4422(15)00097-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial targeting sequence variants of the CHCHD2 gene are a risk for Lewy body disorders. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogaki K, Koga S, Heckman MG, Fiesel FC, Ando M, Labbé C, Lorenzo-Betancor O, Moussaud-Lamodière EL, Soto-Ortolaza AI, Walton RL, Strongosky AJ, Uitti RJ, McCarthy A, Lynch T, Siuda J, Opala G, Rudzinska M, Krygowska-Wajs A, Barcikowska M, et al.
  • 雑誌名: Neurology 巻: 85 ページ: 2016-2025
  • DOI: doi: 10.1212/WNL.0000000000002170
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Keeping Up with New Genetic Predispositions and Mutations in Parkinson’s Disease (2016)
  • 著者名/発表者名: Funayama M, Hattori N
  • 学会等名: 5th Asian and Oceanian Parkinson’s Disease and Movement Disorders Congress
  • 発表場所: マニラ、フィリピン
  • 年月日: 2016-03-12 – 2016-03-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] CHCHD2は家族性パーキンソン病の新規原因遺伝子である (2015)
  • 著者名/発表者名: 舩山 学、服部 信孝
  • 学会等名: 第9回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
  • 発表場所: 東京都品川区
  • 年月日: 2015-10-15 – 2015-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] CHCHD2 is novel gene for autosomal dominant Parkinson's disease (2015)
  • 著者名/発表者名: Funayama M, Hattori N
  • 学会等名: 10th Annual GEoPD Meeting in Tokyo
  • 発表場所: 東京都港区
  • 年月日: 2015-10-02 – 2015-10-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Genetics of PD (2015)
  • 著者名/発表者名: Funayama M
  • 学会等名: Basic Scientists Summer School, Tokyo, Japan
  • 発表場所: 東京都千代田区
  • 年月日: 2015-08-02 – 2015-08-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] CHCHD2は家族性パーキンソン病の新規原因遺伝子である (2015)
  • 著者名/発表者名: 舩山 学
  • 学会等名: 第56回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2015-05-23 – 2015-05-23
• [備考] 遺伝性パーキンソン病の集学的研究 ~分子遺伝学的アプローチからの解明を目指す~
  • URL: http://www.juntendo-neurology.com/pdf/kenkyu-nishioka.pdf