エキソソームによるαシヌクレインの末梢組織から中枢神経への拡散機序の解明

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シヌクレイノパチーはシナプス前タンパク質であるα-シヌクレイン(a-syn)の異常凝集を特徴とする疾患群である。パーキンソン病(PD)やレヴィ小体型認知症は末梢組織に蓄積したα-シヌクレイン(a-syn)の異常構造体がシードとなりが脳内に移行し伝播することが有力視されている。その経路として当初は自律神経の軸索を経た輸送経路が考えられたが、マウスを用いた動物実験では脳幹までしか広がらなかった。一方、PD患者の剖検脳や動物実験から、PDにおいて血液脳関門(BBB)の破綻が報告されており、ここを介して液性因子による伝播の可能性も考えられる。これから、申請者らは末梢組織に蓄積したシードがBBBを通過して脳内に侵入すると仮説した。この仮説の実証とPDの重要な背景因子である遺伝子の影響を解明するためにはヒトiPS細胞を用いたBBBモデル(iPSC-derived BBB; iBBB)の構築が必須と考えた。健常人とSNCA A53T変異を有するPD患者のiPS細胞からプロトコールに則りBBB構成細胞である血管内皮細胞、壁細胞、星状細胞への分化を行なった。各々の細胞への分化は免疫染色にて確認した。さらに機能解析にて血管内皮細胞は、サイズ依存性の透過性、選択的透過性及びエンドサイトーシス機能を有していた。これらの３種類の細胞を共培養して作成したiBBBはバリア機能が増加し、これまでの不死化細胞を用いたBBBの細胞モデルと同等のモデルをヒトiPS細胞を用いて作成することに成功した。さらにSNCA A53T変異を有するiBBBは健常人と比べて透過性が変化していることを見出した。またエキソソームはBBBをより通過しやすいことが判明した。