パーキンソン病における自然免疫を介したグリア細胞の神経毒性分子機構の解明

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神経変性疾患における異常アストロサイトによる神経変性分子機構の解明を目的とし、2016年度はパーキンソン病患者由来アストロサイト様細胞(iA細胞)を用い、自然免疫系の関与に着目して以下の研究を遂行した。(I)PARK2変異iA細胞のミトコンドリア動態解析　対照およびPARK2変異神経幹細胞よりiA細胞を誘導し、遺伝子発現解析を行った。その結果、PARK2変異iA細胞において炎症に関連するGO termが多く濃縮された。さらに、免疫細胞化学により、神経幹細胞におけるミトコンドリア長に差は見られなかった一方で、iA細胞誘導後のPARK2変異細胞においてのみ、ミトコンドリアの断片化が明らかとなった。(II)PARK2変異iA細胞における自然免疫系の活性化　次に、免疫細胞化学によりミトコンドリアおよびインフラマソーム構成タンパクの局在について検討した結果、PARK2変異iA細胞においてインフラマソームの活性化を示唆する像が観察された(III)PARK2ノックアウトiA細胞におけるミトコンドリア動態と自然免疫系の活性化　パーキンソン病患者由来iA細胞の表現型がPARK2変異によるものであることを確認するため、CRISPR/Cas9系を用い対照株PARK2遺伝子を破壊し、免疫細胞化学によりミトコンドリア動態および自然免疫系活性の解析を行った。その結果、PARK2ノックアウト株由来iA細胞においても(II)と同様の結果が得られた。その他、ヒトiPS細胞からの高効率神経分化誘導法の開発を行い、iA細胞との共培養のための技術基盤を整備した。