軸索に着目した筋萎縮性側索硬化症の運動ニューロン選択的変性に関わる新規因子の探索

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本研究では、筋萎縮性側索硬化症（ALS）の運動ニューロン選択的変性の原因解明を目標に、その解剖学的な特徴である長大な軸索に着目し、運動ニューロン選択的変性について解析する。ALSの原因遺伝子のひとつであるTARDBPはTDP-43をコードし、TDP-43はほとんどのALS患者の運動ニューロンの細胞体に異常凝集する重要な病態関連分子である。昨年度までに、TARDBP変異ALS患者の人工多能性幹細胞（iPS細胞）を樹立し、分化誘導した変異運動ニューロンの突起伸長が抑制されることを確認した。さらに、RNAシークエンスにより変異運動ニューロン軸索で発現が低下している新規病態関連因子PHOX2Bを見出し、その発現抑制で健常者運動ニューロンやゼブラフィッシュ脊髄軸索の伸長抑制が再現された。PHOX2Bは、ALSで発症後長期まで保たれる動眼神経や自律神経において発現が高いことから、変異運動ニューロンの選択的変性に関わる可能性が考えられた。さらなる研究として、PHOX2Bの下流に位置する標的因子の同定を目的としたPHOX2B発現抑制神経細胞のRNAシークエンスを行ったが、優位な変動を示す遺伝子群は検出されなかった。運動ニューロン内ではPHOX2Bは厳格に制御されていることが示唆された。本年度は、外的介入によらないPHOX2Bの下流標的の解析として、PHOX2Bを多く含む自律神経などと運動ニューロンとのRNA比較解析を行うこととした。既報告を基に、健常者由来iPS細胞とALS患者TARDBP変異を導入したアイソジェニックラインiPS細胞を自律神経ニューロンへ分化誘導し、各種マーカーの発現を免疫細胞化学等で確認した。また、iPS細胞由来自律神経ニューロンのRNAシークエンスを実施した。次年度は、RNAシークエンスの解析からPHOX2B下流標的遺伝子の同定、RNAやタンパク発現などの評価を行う。