CSF-1受容体異常によるミクログリア機能破綻と一次性ミクログリア病の病態

2016 年度 実績報告書

• 研究領域: グリアアセンブリによる脳機能発現の制御と病態
• 研究課題/領域番号: 16H01331
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 池内 健 新潟大学, 脳研究所, 教授 (20372469)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ミクログリア / 大脳白質 / 神経変性

研究実績の概要

ミクログリアは胎生期卵黄嚢で発生する前駆細胞を起源とする脳常在マクロファージであり，脳内環境の恒常性や維持に重要な働きを担っている。ミクログリアが有する生理的機能の喪失により神経軸索傷害や髄鞘損傷が生じ，大脳白質変性が惹起されることが知られている。このようなミクログリアの本質的機能の障害による大脳白質変性症は「一次性ミクログリア病」と呼ばれ，神経軸索スフェロイドを伴うびまん性白質脳症（hereditary diffuse leukoencephalopathy with spheroids）や那須-ハコラ病などの疾患がその例として知られている。HDLSの原因遺伝子はミクログリアに強く発現するコロニー刺激因子１受容体（CSF1R: colony stimulating factor 1 receptor）である。疾患に関連する変異はCSF1Rチロシンキナーゼ領域に存在する。本研究では，CSF1R変異体がミクログリアに及ぼす影響に着目し，ヒト剖検脳を用いた解析を進めている。平成28年度はHDLS患者の遺伝子解析により新規CSF1R変異を５つ同定した。これらの変異体を発現する細胞では，リガンド（CSF1R/IL34）刺激依存性に誘導されるCSF1R自己リン酸化が障害されていた。HDLS患者剖検脳から界面活性剤を用いて可溶化タンパクを抽出し，CSF1Rおよびミクログリア関連マーカーの発現を明らかにした。ミクログリア関連マーカーとしては，DAP12，CD11bの特異抗体を用いたウエスタンブロット解析を行い，HDLS患者脳ではこれらのマーカーが低下していることを明らかにした。

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

新規CSF1R変異体の機能アッセイを行い，その病原性が確認できた。HDLS剖検脳組織由来のCSF1R及びミクログリアマーカーの変化を明らかにした。

今後の研究の推進方策

平成29年度は新規に同定したCSF1R変異体をミクログリアに導入し，ミクログリアの機能アッセイを行う。HDLS患者由来生体試料を用いた網羅的な発現変動を解析し，ミクログリア関連分子パスウェイの変化を明らかにする。

研究成果

• [国際共同研究] Mayo Clinic Jacksonville/Mayo Clinic Rochester(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Mayo Clinic Jacksonville/Mayo Clinic Rochester
• [雑誌論文] Adult-onset leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmented glia associated with CSF1R mutation (2017)
  • 著者名/発表者名: Konno T, Yoshida K, Mizuno T, Kawarai T, Tada M, Nozaki H, Ikeda S, Nishizawa M, Onodera O, Wszolek ZK, Ikeuchi T
  • 雑誌名: European Journal of Neurology 巻: 24 ページ: 37-45
  • DOI: 10.1111/ene.13125
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diagnostic value of brain calcifications in adult-onset leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmented glia (2017)
  • 著者名/発表者名: Konno T, Broderick DF, Mezaki N, Isami A, Kaneda D, Tashiro Y, Tokutake T, Keegan M, Woodruff BK, Miura T, Nozaki H, Nishizawa M, Onodera O, Wszolek ZK, Ikeuchi T
  • 雑誌名: American Journal of Neuroradiology 巻: 38 ページ: 77-83
  • DOI: 10.3174/ajnr.A4938
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characteristic microglial features in patients with hereditary diffuse leukoencephalopathy with spheroids (2016)
  • 著者名/発表者名: Tada M，Konno T，Tada M, Tezuka T, Okazaki K, Arakawa M，Itoh K，Yamamoto T, Yokoo H, Yoshikura N，Ishihara K, Horie M, Takebayashi H, Toyoshima Y, Naito M, Onodera O, Nishizawa M, Takahashi H, Ikeuchi T，Kakita A
  • 雑誌名: Annals of Neurology 巻: 80 ページ: 554-565
  • DOI: 10.1002/ana.24754
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Clinical characterization of Adult-onset Leukoencephalopathy with Axonal Spheroids and Pigmented Glia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Konno T, Yoshida K, Mizuno T, Kawarai T, Tada M, Nozaki H, Ikeda S, Nishizawa M, Onodera O, Wszolek ZK, Ikeuchi T
  • 学会等名: 141st Annual Meeting of American Neurological Association
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
  • 年月日: 2016-10-17 – 2016-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] White matter calcifications in adult-onset leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmented glia (2016)
  • 著者名/発表者名: Konno T, Wszolek Z, Broderick D, Ikeuchi T, Onodera O
  • 学会等名: Keystone Symposia Conference
  • 発表場所: Keystone, Colorado, USA
  • 年月日: 2016-06-14 – 2016-06-14
  • 国際学会
• [学会発表] Proposed diagnostic criteria for adult-onset leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmeneted glia (2016)
  • 著者名/発表者名: Konno T, Yoshida K, Mizuno T, Kawarai T, Tada M, Nozaki H, Ikeda S, Nishizawa M, Onodera O, Wszolek ZK, Ikeuchi T
  • 学会等名: 68th Annual Meeting of American Academy of Neurology
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2016-04-17 – 2016-04-17
  • 国際学会