【研究領域課題番号】21K07432 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脊髄小脳変性症 / ＲＮＡ / ＲＮＡ結合蛋白 / 動物モデル / プルキンエ細胞

【研究成果の概要】

本研究では脊髄小脳失調症31型(SCA31)の病態を明らかにすることを最終目的として、代表研究者が開発したモデルマウスにおける異常遺伝子および異常タンパクを解明することである。
モデルマウスは、患者の遺伝子異常を有する染色体領域を完全に包含するBAC (bacterial artificial chromosome)をマウスに導入して作製したBAC transgenic mouseであり、高齢になると歩行障害出現するなどの神経障害がみられるモデルマウスである。このモデルマウスにおいて、初年度は歩行などの行動異常が出現する時期における複数の個体から、sacrifice後に小脳を取り出し、RNAを抽出した。併行して同年齢の野生型で遺伝的背景が同じマウスからも同様に小脳を取り出してRNAを抽出した。これらの2種類のRNAを150base-pairのpair-end法でRNA-seqを行い、初年度までにその結果を得た。そのうえで、プルキンエ細胞に特異的に発現する遺伝子に関しての遺伝子発現の変動を検索している。その結果、いくつかのRNAにおいて発現変動を認めた。
また、タンパクに関しては、当初予定したプルキンエ細胞特異的なmRNAをenrichするマウスとの掛け合わせが困難であったため、我々が有するBAC　TgマウスのRNA-seq解析から得られたデータをもとに異常RNAに対応する蛋白を検索することに方針を変換し、研究を進めることとした。
これまでの成果としては、同モデルマウスにおける歩行異常を捉えることができ、その時期を明らかにしたうえで、その時期のマウス小脳に発現するいくつかのRNAにおいて発現変動を認めた点が挙げられる。最終的には異常発現RNAを検索しつくし、定量的RT-PCR法などで異常変動を確認する。そのうえで、それらについて可能な分子についてはタンパクレベルでも検証する。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究領域課題番号】18H02715 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

RNA / 小脳 / Purkinje / タンパク / TDP-43 / 脊髄小脳変性症 / ＲＮＡ / ＲＮＡ結合蛋白 / 動物モデル / 神経疾患 / 蛋白質

【研究成果の概要】

脊髄小脳失調症31型(SCA31)は、BEAN遺伝子のイントロン内にTGGAAの5塩基が1.25～2Kbに及ぶ長いリピートとして存在することを原因とする、我が国において最も頻度が高い脊髄小脳変性症の一つである。本研究では、研究者が作製したモデルマウスSCA31-BACトランスジェニック(Tg)マウスの歩行解析と遺伝子発現解析を行ったものである。詳細な定速式および加速式rotarod解析で、このマウスは生後67-68週で異常を表すことを明らかにした。同時期の遺伝子発現をRNA-seqで検証したところ、対照マウスに比べていくつもの異常を見い出した。このうち、病態の範囲を示唆する遺伝子群を抽出する。

【研究の社会的意義】

本研究は、難治性神経疾患、脊髄小脳変性症「SCA31」の病態を探索する研究である。代表研究者らは2009年にSCA31の原因を発見し、その原因遺伝子部分をマウスに導入して作製したものがSCA31 BAC-Tgである。これまでSCA31のモデルマウスは存在しないため、SCA31 BAC-Tgが、モデルマウスとして妥当かどうかを明らかにすることにもつながる。本研究の結果、このマウスでは患者と同じ遺伝子異常を発現し、67週齢頃に異常な運動症状を表していることが解った。さらに、その病態を明らかにする異常な遺伝子発現状態を確認することができ、SCA31の病態を解明する大きな進歩を果たした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)