Effect of Alzheimer associated presenilin dysfunction on cholesterol metabolism in human neuron

本研究においては、アルツハイマー病形成と密接な関係のあるプレセニリン（PS）の機能障害が神経細胞のコレステロール代謝に及ぼす影響について、ヒトiPS細胞由来神経細胞を用いて検討する。当該年度は本研究で用いるヒトiPS細胞及びそれ由来の神経細胞の培養系、PS1をウイルス感染により欠失させるPS1ノックアウト法の導入と、PSが活性中心サブユニットとして機能する膜タンパク質分解酵素であるγセクレターゼの種々阻害剤の有効濃度の検討を行った。結果として、Feeder-freeでのiPS細胞培養と、それからの神経細胞の分化誘導が可能となった。PS1をノックアウトするためのウイルス産生系も構築され、種々γセクレターゼの阻害剤の有効濃度も確認した。また、γセクレターゼ阻害剤処理により、細胞内コレステロール輸送体であるNPC1の発現が低下することが見出された。NPC1の発現低下は神経変性疾患であるニーマンピック病C型の単一原因であることから、NPC1機能消失の薬剤モデルとして、NPC1阻害剤のヒトiPS細胞由来神経細胞への影響を検討した。その結果、濃度依存的で且つ培養日数依存的な神経細胞変性が観察された。PS並びにγセクレターゼの機能障害に伴い、神経変性並びに神経細胞死が生じることが報告されているが、その分子機序については不明な部分が多い。当該年度においてはγセクレターゼの機能障害に伴い、神経変性の原因となるNPC1の低下がヒト神経細胞で確認されたが、この事は、アルツハイマー病で指摘されているPS或いはγセクレターゼの機能障害が、NPC1の低下を介して神経変性を引き起こすという、新たな病態経路が存在する可能性を示唆している。

本研究においては、アルツハイマー病形成と密接な関係のあるプレセニリン（PS）の機能障害が神経細胞のコレステロール代謝に及ぼす影響について、ヒトiPS細胞由来神経細胞を用いて検討する。当該年度は本研究で用いるヒトiPS細胞及びそれ由来の神経細胞の培養系、PS1をウイルス感染により欠失させるPS1ノックアウト法の導入と、PSが活性中心サブユニットとして機能する膜タンパク質分解酵素であるγセクレターゼの種々阻害剤の有効濃度の検討を行った。結果として、Feeder-freeでのiPS細胞培養と、それからの神経細胞の分化誘導が可能となった。PS1をノックアウトするためのウイルス産生系も構築され、種々γセクレターゼの阻害剤の有効濃度も確認した。また、γセクレターゼ阻害剤処理により、細胞内コレステロール輸送体であるNPC1の発現が低下することが見出された。NPC1の発現低下は神経変性疾患であるニーマンピック病C型の単一原因であることから、NPC1機能消失の薬剤モデルとして、NPC1阻害剤のヒトiPS細胞由来神経細胞への影響を検討した。その結果、濃度依存的で且つ培養日数依存的な神経細胞変性が観察された。PS並びにγセクレターゼの機能障害に伴い、神経変性並びに神経細胞死が生じることが報告されているが、その分子機序については不明な部分が多い。当該年度においてはγセクレターゼの機能障害に伴い、神経変性の原因となるNPC1の低下がヒト神経細胞で確認されたが、この事は、アルツハイマー病で指摘されているPS或いはγセクレターゼの機能障害が、NPC1の低下を介して神経変性を引き起こすという、新たな病態経路が存在する可能性を示唆している。