加齢黄斑変性におけるセリン/スレオニンキナーゼLRRK2の病態意義解明

阐明丝氨酸/苏氨酸激酶LRRK2在年龄相关性黄斑变性中的病理意义

• 批准号: 21H03091
• 负责人: 野田 航介
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03091/
• 关键词: 加齢黄斑変性; パーキンソン病; LRRK2; 網膜色素上皮細胞; αシヌクレイン; 滲出型加齢黄斑変性; アクロレイン

加齢黄斑変性(AMD)の病態基盤には網膜色素上皮細胞(RPE)の変性や細胞死が関与している。AMD患者ではパーキンソン病の発症リスクが有意に高いとする報告が近年相次いでおり、パーキンソン病が神経変性疾患であることから、この2つの疾患には共通病態が存在する可能性があると仮説を立てた。本研究の目的は、「AMDにおけるパーキンソン病との共通病態を探索すること」である。Leucine-rich repeat kinase 2(LRRK2)は、パーキンソン病の重要な病態責任分子の1つである。令和4年度は、ヒト摘出眼球切片を用いた免疫染色を行い、RPEにLRRK2が局在することが確認された。次に、培養RPE細胞株を用いたin vitro実験を行った。RPEに酸化ストレスを負荷すると、LRRK2のmRNAおよび蛋白の増加が認められた。続いて、RPEにおけるLRRK2発現増加が細胞機能に及ぼす影響を解析するため、哺乳細胞用バキュロウイルスBacMamシステムを用いてLRRK2を過剰発現させた。RPEにおけるLRRK2の過剰発現により、細胞生存性の低下とCaspase3/7活性の亢進が生じていた。また、LRRK2を過剰発現したRPEではαシヌクレイン蛋白量の増加とリン酸化の亢進が認められた。αシヌクレインのmRNAは変化しなかったことから、このαシヌクレインの増加は蛋白レベルの変化であると考えられた。更に、in vivo実験においてLRRK2の活性が亢進する遺伝子変異であるLRRK2-G2019Sを導入したトランスジェニックマウスでは野生型と比較し網膜電図の振幅の低下が認められた。これらの結果から、LRRK2の増加がRPE細胞死を引き起こし、in vivoにおいてはLRRK2活性の亢進により網膜機能の障害が生じる可能性が示された。

与年龄相关的黄斑变性（AMD）的病理基础涉及视网膜色素上皮细胞（RPE）的变性和细胞死亡。近年来，有许多报道称，AMD患者患帕金森氏病的风险明显更高，并且由于帕金森氏病是一种神经退行性疾病，我们假设这两种疾病可能存在常见的病理。这项研究的目的是“探索AMD中帕金森氏病的常见病理”。富含亮氨酸的重复激酶2（LRRK2）是帕金森氏病中重要的病理责任分子之一。在2022年，使用人类切除的眼部进行免疫染色，并确认LRRK2定位于RPE。接下来，使用培养的RPE细胞系进行体外实验。当将氧化应激应用于RPE时，观察到LRRK2 mRNA和蛋白质的增加。随后，为了分析RPE中LRRK2表达增加对细胞功能的影响，使用哺乳动物baculovirus bacmam系统过表达LRRK2。 RPE中LRRK2的过表达导致细胞活力降低，CASPASE3/7活性增加。此外，过表达LRRK2的RPE显示出α-突触核蛋白蛋白的量增加并增加磷酸化。由于没有改变α-突触核蛋白的mRNA，因此α-突触核蛋白的增加被认为是蛋白质水平的变化。此外，在体内实验中，引入LRRK2-G2019S的转基因小鼠是一种增强LRRK2活性的基因突变，与野生型相比显示了电视图幅度的降低。这些结果表明，LRRK2的增加导致RPE细胞死亡，在体内，LRRK2活性的增加可能导致视网膜功能受损。

项目成果

網膜色素上皮細胞におけるleucine-rich repeat kinase 2過剰発現の影響

视网膜色素上皮细胞中富含亮氨酸重复激酶2过表达的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Nagano Akihito;Tsugita Masanori;Nishimoto Yutaka;Akiyama Haruhiko;Kawai Akira.;水門 由佳
• 通讯作者: 水門 由佳