TDP-43リン酸化に着目した神経細胞死機構解明とALS/FTD治療戦略の構築

以TDP-43磷酸化为重点阐明神经细胞死亡机制并构建ALS/FTD治疗策略

基本信息

批准号：
21K07284
负责人：
名和幹朗
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07284/
关键词：
筋萎縮性側索硬化症前頭側頭型認知症 TDP-43 神経細胞死リン酸化

项目摘要

ALSとFTDは神経細胞が進行性に変性・脱落が見られる。両疾患では編成部位が異なっており、ALSでは運動神経細胞死によって運動機能障害を呈し、FTDでは前頭葉や側頭葉の萎縮による認知機能障害、人格変化、行動異常を呈するため異なる疾患概念とされてきた。近年、両疾患で見られるユビキチン陽性封入体に共通する構成成分としてTDP-43タンパク質が同定され、両疾患は共通の病態基盤を有することが明らかになってきた。また、ALSでは本来核に存在するTDP-43がリン酸化を受けた状態で細胞質内で凝集しており、疾患のマーカーとして用いられている。しかし、TDP-43のリン酸化機構の全貌や、リン酸化がTDP-43の生理機能に与える影響に関しては不明な点が多い。これまでに報告されているTDP-43リン酸化部位の多くはTDP-43タンパク質のC末に存在しているが、我々はこれら既知の部位とは異なるリン酸化部位を同定し、さらに、同定した新規リン酸化部位がTDP-43による細胞死誘導に必須であることを確認している。家族性ALSで同定されたTDP-43の変異体（A315T変異）をマウスに発現させるとALS様症状が起こるが、本研究ではA315T変異に加え、新規リン酸化部位のアミノ酸をアラニンに置換した変異体を発現するトランスジェニックマウスの作製を行なった。また、2021年度にキナーゼ阻害剤ライブラリーを用いたスクリーニングの結果、複数のキナーゼ阻害剤がTDP-43誘導性の細胞死を抑制可能であることを見出したが、ライブラリー中のキナーゼ阻害剤は特異性が低いのものも含まれる。そこで、本年度は、ライブラリー中のキナーゼ阻害剤のターゲットキナーゼに対する特異的な阻害剤を用いてTDP-43誘導性の細胞死を抑制するか検討した結果、複数のキナーゼの阻害剤によりTDP-43誘導性細胞死が抑制されることを明らかとした。

在 ALS 和 FTD 中，观察到神经细胞进行性退化和丧失。这两种疾病的组织部位不同，ALS表现为运动神经元死亡导致的运动功能障碍，而FTD则表现为额叶和颞叶萎缩导致的认知功能障碍、人格改变和行为异常，因此被认为是不同的。疾病概念就在这里。近年来，TDP-43蛋白已被确定为这两种疾病中所见的泛素阳性包涵体的共同成分，并且已经清楚这两种疾病具有共同的病理基础。此外，在 ALS 中，通常存在于细胞核中的 TDP-43 以磷酸化状态聚集在细胞质中，并被用作该疾病的标志物。然而，关于TDP-43的整个磷酸化机制以及磷酸化对TDP-43生理功能的影响还有很多未知之处。迄今为止报道的许多TDP-43磷酸化位点都位于TDP-43蛋白的C末端，但我们已经鉴定出一个与这些已知位点不同的磷酸化位点，而且，我们确认了新的磷酸化位点对于 TDP-43 诱导的细胞死亡至关重要。当小鼠表达在家族性 ALS 中发现的 TDP-43 变异（A315T 突变）时，就会出现类似 ALS 的症状。此外，作为2021年使用激酶抑制剂库筛选的结果，我们发现多种激酶抑制剂可以抑制TDP-43诱导的细胞死亡，但库中的激酶抑制剂还包括特异性较低的激酶抑制剂。因此，今年，我们研究了是否可以使用库中激酶抑制剂的靶激酶的特异性抑制剂抑制TDP-43诱导的细胞死亡。