糖鎖関連遺伝子改変によるβ-ガラクトシドーシス疾患モデルマウスの作出と解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680918
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 松田 潤一郎 国立感染症研究所, 獣医科学部, 室長 (60181731)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 滝本 一広 国立感染症研究所, 動物管理室, 研究員 (70280766) ; 鈴木 治 国立感染症研究所, 獣医科学部, 主任研究官 (70235935)
• Keywords: β-ガラクトシドーシス / ガングリオシドーシス / β-ガラクトシダーゼ / リソゾーム病 / 疾患モデル / トランスジェニックマウス / ノックアウトマウス / 糖鎖遺伝子

Research Abstract

GM1ガングリオシドーシスは、リソゾーム性β-ガラクトシダーゼ(β-Gal)遺伝子の変異による神経遺伝病である。私たちはすでにβ-Galノックアウト(KO)マウスを作成し、重症型のGM1ガングリオシドーシスモデルであることを示している。本研究では、よりヒトの病気に近いモデルとして、多様な臨床型に対応するモデルマウスやガングリオシド合成能を高めることで蓄積が早期に起こり発症が早くなるような病態モデルを作製し、治療法開発に有用な疾患モデル動物の開発を行うことを目的とした。本年度の成果は次の通りである。(1)GM1ガングリオシドーシスの中枢神経病変の治療法開発を目的として、ヒトGM1ガングリオシドーシス幼児型ヒト変異β-Gal発現マウス(TG/KO、BK48)に、chemical chaperoneによる治療薬として新しく合成した低分子化合物を投与しその効果を検討した。本化合物の投与により、脳を含む調べた全ての臓器でβ-Gal活性の顕著な増加が認められた。免疫組織化学的には大脳皮質の神経細胞でのGM1、GA1の蓄積減少を認めた。本化合物は神経遺伝病であるGM1ガングリオシドーシスの中枢神経系をターゲットとした新たな治療薬として期待されるとともに、本モデルマウスが治療薬の検定系として有効であることが示された。(2)GM1/GA1合成酵素Tgマウスの独立したファウンダーを6匹作出し、次世代の得られた5ラインのうち4ラインの脳と肝臓においてRT-PCRにより遺伝子発現を確認した。このうち3ラインで、もとのC57BL/6マウスの肝臓では存在しないはずのGM1が合成されていることがHPTLCにより確認された。現在、脳でのGM1合成が増大しているか検索中である。また、Tgマウスとβ-Gal KOマウスとの交配を行っており、GM1ガングリオシドーシスの早期発症型モデルマウスとなることが期待される。

Research Products

• [Publications] Noguchi A et al.: "Chromosomal mapping and zygosity check of transgenes based on flanking genome sequences determined by genomic walking."Exp Anim. in press. (2004)
• [Publications] Matsuda J et al.: "Chemical chaperone therapy for brain pathology in GM1-gangliosidosis."Proc Natl Acad Sci USA. 100. 15912-15917 (2003)