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加齢黄斑変性におけるセリン/スレオニンキナーゼLRRK2の病態意義解明

阐明丝氨酸/苏氨酸激酶LRRK2在年龄相关性黄斑变性中的病理意义

基本信息

批准号：
21H03091
负责人：
野田航介
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

加齢黄斑変性(AMD)の病態基盤には網膜色素上皮細胞(RPE)の変性や細胞死が関与している。AMD患者ではパーキンソン病の発症リスクが有意に高いとする報告が近年相次いでおり、パーキンソン病が神経変性疾患であることから、この2つの疾患には共通病態が存在する可能性があると仮説を立てた。本研究の目的は、「AMDにおけるパーキンソン病との共通病態を探索すること」である。Leucine-rich repeat kinase 2(LRRK2)は、パーキンソン病の重要な病態責任分子の1つである。令和4年度は、ヒト摘出眼球切片を用いた免疫染色を行い、RPEにLRRK2が局在することが確認された。次に、培養RPE細胞株を用いたin vitro実験を行った。RPEに酸化ストレスを負荷すると、LRRK2のmRNAおよび蛋白の増加が認められた。続いて、RPEにおけるLRRK2発現増加が細胞機能に及ぼす影響を解析するため、哺乳細胞用バキュロウイルスBacMamシステムを用いてLRRK2を過剰発現させた。RPEにおけるLRRK2の過剰発現により、細胞生存性の低下とCaspase3/7活性の亢進が生じていた。また、LRRK2を過剰発現したRPEではαシヌクレイン蛋白量の増加とリン酸化の亢進が認められた。αシヌクレインのmRNAは変化しなかったことから、このαシヌクレインの増加は蛋白レベルの変化であると考えられた。更に、in vivo実験においてLRRK2の活性が亢進する遺伝子変異であるLRRK2-G2019Sを導入したトランスジェニックマウスでは野生型と比較し網膜電図の振幅の低下が認められた。これらの結果から、LRRK2の増加がRPE細胞死を引き起こし、in vivoにおいてはLRRK2活性の亢進により網膜機能の障害が生じる可能性が示された。

The pathological basis of macular degeneration (AMD) is related to the death of retinal pigment epithelium (RPE) and macular degeneration. AMD patients have been reported to have high levels of symptoms in recent years, and the likelihood of common pathologies is high. The purpose of this study is to explore the common pathologies of AMD. Leucine-rich repeat kinase 2(LRRK2) is an important component of the disease. In order to confirm the presence of LRRK2, immunostaining was used to extract eyeball sections in the fourth year. RPE cells were cultured in vitro. RPE gene expression and protein expression The expression of LRRK2 in mammalian cells increases the expression of LRRK2 in mammalian cells. RPE is the most important factor affecting the development of LRRK2, cell viability is low, and Caspase3/7 activity is high. The expression of LRRK2 increased the protein content and increased the protein activity. The mRNA expression of αIn addition, in vivo, the activity of LRRK2 was increased, and the amplitude of LRRK2-G2019S was decreased. These results suggest that the increase of LRRK2 activity in vivo leads to the death of RPE cells and the possibility of impairment of retinal function.