TDP-43病理とTBK1によるタンパク質代謝制御に着目したALSの病態解明

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本年度はTDP-43病理を再現することが期待される新規ALSモデルマウスの作成およびTBK1によるTDP-43病理抑制メカニズムの解明に取り組んだ。モデルマウスの作成に関して、CRISPR/Cas9システムを用いたノックイン法により、凝集性の高い変異TDP-43をCreレコンビナーゼ依存的に特定の細胞種で発現する遺伝子改変マウスを2ライン樹立することに成功した。本マウスを用いて本格的な表現系・病理解析を実施する前に、遺伝的背景の統一およびゲノム編集に伴うオフターゲット効果の排除を目的として戻し交配を実施し、現時点で3世代分が完了している。なお予備検討としてMBP-Creマウスとの異種交配を実施し、Cre依存的な変異TDP-43の発現を確認している。また当初の計画通り、ALS患者の病理像で認められる神経細胞選択的なTDP-43病理形成を本マウスモデルで再現するため、Chat-CreおよびThy1-CreERT2マウスを購入し、学内SPF施設への導入が完了した。ALS遺伝子TBK1によるTDP-43病理抑制メカニズムの解明に関して、神経様細胞株における遺伝子ノックダウンや阻害剤を用いたin vitroの系を用いて、リン酸化酵素であるTBK1がTDP-43病理を抑制するのに重要な基質の同定を試みた。その結果、これまでTDP-43病理との関連が報告されていない免疫系の分子をその候補として見いだすことができた。先行研究では、TBK1によるTDP-43病理抑制メカニズムとしてp62やOptineurinのリン酸化を介したオートファジー経路の寄与が想定されているが、本研究で見出されたリン酸化基質およびその下流のパスウェイはオートファジー経路とは独立したものであり、TBK1による新規のTDP-43代謝メカニズムが存在することが示唆され現在その詳細な解析を進めている。