Elucidation of neurodegenerative disease in T-type Ca channelopathies

研究対象としてきた脊髄小脳失調症家系において電位依存性T 型カルシウムチャネルの一種である Cav3.1 をコードするCACNA1G のバリアント (c.5144G>A p.Arg1715His) を責任遺伝子として独自に同定し、ゲノム編集技術を用いて Cacna1g R1723H KI マウスを新規に作成・解析し、患者と同様の緩徐進行性の失調症状、小脳プルキンエ細胞変性をきたすことを証明し、疾患モデルとしての有用性を明らかにした。本研究では、新規に確立したSCA42モデルマウスを、分子生物学的、病理学的および電気生理学的手法を駆使しさらに多面的に解析することでチャネロパチーとしての神経変性の病態を解明し、病態に基づく根本治療開発へ繋げることを目的とした。当該年度では、スパイン密度の解析を終え、脱落しているプルキンエ細胞に関してアポトーシスの関与を調べるためTUNEL染色を実施したが、有意な差異は認めなかった。さらに、高齢マウスにおいてプルキンエ細胞の細胞染色を行い、プルキンエ細胞の樹状突起の分枝について定量的な評価を計画している。遺伝子発現解析については、異なる週齢でのデータを比較して着目した分子について、RNAレベルおよび蛋白レベルでの定量化を試みている。電気生理学的解析では、治療薬候補であるT型カルシウムチャネル修飾薬の効果を培養細胞系で評価を行い、同薬剤が、電流電圧曲線への影響を及ぼさない点を確認した。さらに高齢マウスのスライスにおけるパッチクランプ法での薬剤効果を検証する実験系を計画している。また急性脳スライスを用いて樹状突起におけるCa流入についてカルシウムイメージング実験を計画する。

研究対象としてきた脊髄小脳失調症家系において電位依存性T 型カルシウムチャネルの一種である Cav3.1 をコードするCACNA1G のバリアント (c.5144G>A p.Arg1715His) を責任遺伝子として独自に同定し、ゲノム編集技術を用いて Cacna1g R1723H KI マウスを新規に作成・解析し、患者と同様の緩徐進行性の失調症状、小脳プルキンエ細胞変性をきたすことを証明し、疾患モデルとしての有用性を明らかにした。本研究では、新規に確立したSCA42モデルマウスを、分子生物学的、病理学的および電気生理学的手法を駆使しさらに多面的に解析することでチャネロパチーとしての神経変性の病態を解明し、病態に基づく根本治療開発へ繋げることを目的とした。当該年度では、スパイン密度の解析を終え、脱落しているプルキンエ細胞に関してアポトーシスの関与を調べるためTUNEL染色を実施したが、有意な差異は認めなかった。さらに、高齢マウスにおいてプルキンエ細胞の細胞染色を行い、プルキンエ細胞の樹状突起の分枝について定量的な評価を計画している。遺伝子発現解析については、異なる週齢でのデータを比較して着目した分子について、RNAレベルおよび蛋白レベルでの定量化を試みている。電気生理学的解析では、治療薬候補であるT型カルシウムチャネル修飾薬の効果を培養細胞系で評価を行い、同薬剤が、電流電圧曲線への影響を及ぼさない点を確認した。さらに高齢マウスのスライスにおけるパッチクランプ法での薬剤効果を検証する実験系を計画している。また急性脳スライスを用いて樹状突起におけるCa流入についてカルシウムイメージング実験を計画する。