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遺伝子改変マウスが示すジャンピング遺伝子

graphic illustration of astrocytes

テキサス大学サンアントニオ校の科学者チームが、アルツハイマー病や進行性核上性麻痺などの疾患に関連する脳の炎症の引き金を発見した。
タウの沈着は、いわゆる “ジャンピング遺伝子 “と呼ばれる二本鎖RNAの形成を引き起こし、その結果、ウイルス感染で観察されるような炎症反応が引き起こされるという。
研究チームは、この二本鎖RNAの形成を、ヒトの脳細胞でも、タウオパチーのトランスジェニックマウスモデルでも観察することができた。
この発見は、アルツハイマー病やその他の関連疾患の進行において、タウ沈着、二本鎖RNA、炎症が果たす役割をさらに理解するための新たな道を開く可能性がある。

アストロサイトの図

アルツハイマー病における脳の炎症

脳の炎症は、アルツハイマー病(AD)と進行性核上性麻痺(PSP)の発症に関与している可能性が指摘されている。

ADでは、脳内の慢性炎症がこの疾患の特徴であるアミロイドβ斑の蓄積に寄与していることが研究で示されている。
この炎症は神経変性を増悪させ、認知機能のさらなる低下につながると考えられている。

PSPでは、大脳基底核などの特定の脳領域が変性する要因として、脳の炎症が関与している可能性も指摘されている。
この変性は、眼球運動、平衡感覚、言語障害といったPSPの特徴的な症状を引き起こす。

炎症の引き金が見つかった

テキサス大学サンアントニオ健康科学センター(UT Health San Antonio)の新しい研究が 、ADやPSPなどの神経変性疾患と炎症との関連に光を当てている。
主執筆者であるエリザベス・オチョア博士(Elizabeth Ochoa, PhD)と指導者であるベス・フロスト博士(Bess Frost, PhD)は、ともにサム・アンド・アン・バーショップ長寿・老化研究所、グレン・ビッグス研究所アルツハイマー病・神経変性疾患研究部門の研究者である、UTヘルス・サンアントニオの細胞システム・解剖学部門の研究者であるBess Frost博士とSam and Ann Barshop Institute for Longevev and Aging Studies、Glenn Biggs Institute for Alzheimer’s and Neurodegenerative Diseases、Bess Frost博士は、二本鎖RNA(dsRNA)の存在と、ADおよび「タウオパチー」として知られる他の関連疾患における脳内のタウ病態の程度との相関関係を明らかにすることを目的とした。”

オチョア博士とフロスト博士の研究チームは、ADやPSP患者の死後脳組織を調べたところ、これらの患者の死後脳組織にも、タウ遺伝子改変マウスモデルにも、ウイルス感染時に見られるような炎症誘発因子が存在することを発見した。
いずれの場合も、タウが「ジャンピング遺伝子」を誘導して二本鎖RNAを形成させ、これが関連する炎症誘発因子を作り出すことが観察された。

トランスジェニックマウスモデルによる確認

この研究の著者らは、タウオパチーのトランスジェニックマウスモデルでもdsRNAの有意な蓄積があることを確認した。

研究チームは、ヒトタウの疾患関連型を過剰発現するタウ遺伝子導入マウスモデルの脳で、dsRNAが上昇していることを確認することができた。
dsRNAの上昇は、生後6ヵ月の時点で、タウ遺伝子改変マウスの前頭皮質において、対照群と比べて顕著であった。
この研究ではさらに、トランスジェニックマウスモデルのアストロサイトではdsRNAが有意に増加していたが、ミクログリアや神経細胞では増加していなかった。

今後の研究への示唆

研究チームは、病原性タウの存在が、トランスジェニックマウスモデルにおいて、dsRNAとdsRNA感知装置の年齢依存的な上昇を促すことを示唆した。
この発見は、タウオパチーにおける神経変性の背後にあるメカニズムの理解に示唆を与え、これらの疾患に対する新たな治療戦略につながる可能性がある。
研究者らは現在、アルツハイマー病患者を対象とした局所第II相臨床試験において、ジャンピング遺伝子の活性化を標的としており、この「ジャンピング遺伝子」が産生しうる二本鎖RNAを含む毒性分子の全レパートリーを理解したいと考えている。

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