パーキンソン病やレビー小体型認知症の病態解明 | Topics | 公益財団法人 東京都医学総合研究所
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TOPICS 2017

2017年2月2日

神経病理学速報誌「Acta Neuropathologica Communications」に長谷川成人参事研究員らが「パーキンソン病やレビー小体型認知症の病態解明、診断、治療に役立つことが期待されるマーモセットモデルの開発に成功」について発表しました。

パーキンソン病やレビー小体型認知症の病態解明、診断、治療に役立つことが期待されるマーモセットモデルの開発に成功

(公財)東京都医学総合研究所・認知症プロジェクトの長谷川成人、首都大学東京の大学院 博士課程の下沢明希らは、パーキンソン病やレビー小体型認知症の特徴的な病変である異常αシヌクレインの伝播をマーモセット脳で再現することに成功しました。

この研究成果は、AMED「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト」、日本学術振興会科研費(新学術領域研究、基盤研究)の支援を受け、放射線医学総合研究所、東北大学との共同研究で得られたもので、2017年2月2日に神経病理学速報誌『Acta Neuropathologica Communications』に掲載されました。
http://actaneurocomms.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40478-017-0413-0

1.研究の背景

αシヌクレイン(*1)はパーキンソン病やレビー小体型認知症の特徴的病理の中心的分子であり、その異常病変の広がりと病気の進行に密接な関係があることが知られています。最近、この異常になったαシヌクレインがプリオン(*2)のような性質を獲得し、正常αシヌクレインを異常型に変換することにより脳内を伝播することが提唱され注目されています。また、マーモセットは小型の霊長類で脳の高次脳機能研究や疾患モデルとしての期待が高まっています。2014年にスタートした国家プロジェクト「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト(革新脳)」においても、マーモセットを用いたヒト脳の理解や認知症等の脳疾患の病態解明が進められています。

2.研究の概要

私達は、2頭のマーモセットの右脳の線条体に線維化した異常型αシヌクレインを接種する実験を行いました。その結果、接種後3ヶ月において、いずれの個体においても異常リン酸化αシヌクレイン病変の出現と脳内伝播を確認しました。病変は線条体から黒質に逆行性に広がり、黒質のチロシン水酸化酵素(tyrosine hydroxylase, TH)(*3)陽性のドパミン神経細胞内に多数のレビー小体様構造が形成されること、さらにはその神経細胞が減少することが観察されました。また、これら異常αシヌクレイン構造物はチオフラビンなどのβシートと結合すると強い蛍光を発する試薬で検出されることも確認されました。本マーモセットモデルは、パーキンソン病やレビー小体型認知症の病態解明、診断、治療に役立つことが期待されます。本研究は放射線医学総合研究所の樋口真人先生、東北大学の谷内一彦先生らとの共同研究によるものです。

参考図1

αシヌクレイン線維を接種した3ヶ月後のマーモセット右脳における異常リン酸化αシヌクレイン抗体(pS129)による免疫染色像(右図: 接種部位付近の冠状断の半球切片における病変を赤色で示す)。左図は囲った部位の拡大図)。下図はβシートリガンドであるFSBによるαシヌクレイン病変の染色像を示す。

参考図2

αシヌクレイン線維を接種したマーモセット右脳黒質のチロシン水酸化酵素とリン酸化αシヌクレインの免疫染色

上段: チロシン水酸化酵素(TH)の免疫染色(茶色)。肉眼的にも右側のTH陽性神経細胞の減少が認められる。
中段: リン酸化αシヌクレイン(pS129, 赤)とTH(緑)の免疫組織染色。右側に多くのpS129陽性のαシヌクレイン凝集体が認められる。
下段: αシヌクレイン線維を接種したマーモセット脳の右側と左側のαシヌクレイン凝集体数とTH陽性神経細胞数の定量を示す。

3.今後の展望

異常αシヌクレインを特異的に検出するPETプローブの開発に役立つことが期待されます。プローブが開発されれば、どの部位にどの程度の病変があり、進行に伴ってどのように広がるか予測することが可能になると考えられます。また病変が広がることを抑える薬剤の開発、評価にも利用でき、病気の進行を抑える治療薬開発に役立つことが期待されます。

用語解説

*1 αシヌクレイン:
140アミノ酸からなるタンパク質。脳に豊富に存在し、正常ではシナプスの機能維持に働くが、パーキンソン病やレビー小体型認知症では、細胞内に線維状構造をとって凝集、蓄積し、細胞毒性を有し神経変性を引き起こすと考えられている。
*2 プリオン:
タンパク質のみで自己増殖し、病気(感染症)の原因となる病原体としてPrusiner博士が提唱した概念。ヒトのクロイツフェルト・ヤコブ病やウシの海綿状脳症は、正常プリオン蛋白が変化した異常型プリオン蛋白が原因であることが判明している。
*3 チロシン水酸化酵素:
ドパミンの合成に必要な酵素で、黒質のドパミン神経細胞のマーカーとして用いられる。
問合せ先: 公益財団法人 東京都医学総合研究所
<研究に関すること>
認知症プロジェクト:長谷川 (電話:03-6834-2349)
<東京都医学総合研究所に関すること>
事務局研究推進課:木原・榎本 (電話:03-5316-3109)

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