α1A‐Caチャンネル遺伝子の変異による脳細胞変性の分子病態

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Spinocerebellar ataxia type 6(SCA6)はα1A-P/Q型電位依存性カルシウムチャネル遺伝子のCACNA1Aに存在するCAGリピートの異常伸長により生じるが、その発症機構としてポリグルタミンと関連したgain of toxic functionやCaチャネル機能の異常が想定されている。我々は、SCA6の治療法の開発のために、その病態を再現しうる細胞モデルの確立ならびにマウスモデルの作製と解析を通して、SCA6の病態生理を解明することを目指している。まずSCA6細胞モデルの構築として、全長のcDNAを導入した培養細胞系にてチャネルタンパクがC末端側でクリーブされて毒性を発揮している可能性を示し、C末端側でポリグルタミンリピート部分を含む野生型(13Q)およびSCA6変異型(28Q)truncated proteinをテトラサイクリン制御下に安定的に発現する培養細胞系を樹立した。今後、変異タンパク発現にともなうphenotypeの変化を検討するとともに、遺伝子プロファイルを解析し、超伸長ポリグルタミン(150Q)を有するtruncated proteinを発現させるためのベクターを構築し、一過性発現系を用いた解析も行う。SCA6モデルマウスの開発としては、まず、異常伸長ポリグルタミンをコードするCACNA1Aヒト全長CdnaのPurkinje細胞での選択的高発現を目指してトランスジェニックマウスを作製した。また、よりヒトに近いモデルとしてノックインマウスを作製した。マウスCacna1a遺伝子エクソン47の一部をヒトCACNA1A由来のCAGリピートとその周辺配列で置換した3種類(正常型、伸長型、超伸長型)のターゲティングベクターを構築した。それぞれを129/SvEvマウス由来ES細胞にエレクトロポレーションし、得られた相同組替えクローンをマウス胚盤胞に注入して、最終的にCAGリピート長の異なる3種類のノックインマウスを得ることに成功した。RT-PCR法にて解析したところノックインマウス小脳で、CAGリピートを有するtranscriptが発現していることが確認できた。今後、これらノックインマウスの行動学的、電気生理学的、病理学的、生化学的解析を進める予定である。