アストロサイトによるGABA放出がてんかん脳での異常神経新生に与える影響の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

てんかんは世界で5000万人以上の患者が存在する慢性神経疾患であるが、約3割の患者が既存の抗てんかん発作薬でてんかん発作のコントロールが出来ていない。近年、脳内恒常性を維持する細胞であるアストロサイトが神経細胞に代わる新たな治療標的として注目を浴びてきている。しかし、てんかん海馬アストロサイト特異的に発現が変化する遺伝子の探索は未だほとんど行われていない。そこで、私はてんかん海馬アストロサイト特異的な遺伝子発現解析とその発現変化がてんかんの発症に与える影響を検証した。本研究では、アデノ随伴ウイルス (AAV)によるアストロサイトへの遺伝子導入とリボソームに結合した翻訳中のmRNAを回収できるTRAP法を組み合わせることで、てんかん海馬におけるアストロサイトの遺伝子発現変化を検証した。神経細胞や他のグリア細胞ではなくアストロサイトで高発現しているという観点から発現変動解析を行い、てんかん海馬のアストロサイトで特異的に発現が増加する遺伝子 (Insulin-like growth factor 2, Igfbp2)を発見した。次に、アストロサイトで発現が増加するIgfbp2がてんかんの発症に関与する可能性について、てんかんモデルマウスを用いた脳波記録により検証した。AAVによる遺伝子導入とCRISPR/Cas9システムを組み合わせることで、海馬アストロサイトにおいてIgfbp2をノックアウトしたてんかんモデルマウスを作製した。このてんかんモデルマウスの海馬歯状回から脳波記録を行った結果、アストロサイトのIgfbp2ノックアウトにより1回当たりのてんかん発作持続時間と、累積のてんかん発作発生時間が減少した。以上の結果から、てんかん海馬アストロサイトにおいて発現が増加するIgfbp2がてんかんの発症に寄与する可能性が示された。