ヒトiPS細胞を用いた筋萎縮性側索硬化症の病態研究 (第137回成医会総会一般演題)

概要

【目的】
　筋萎縮性側索硬化症（ALS）は運動ニューロンが障害され，四肢筋力低下，嚥下障害，呼吸障害などが進行する予後不良な疾患である．原因不明で根本的な治療法は解明されていない．原因不明の変性疾患を解明する突破口として，孤発例と同じ病理変化を呈する家族例からの原因遺伝子の同定，中枢神経に蓄積するタンパク質の同定が重要である．近年，ALS の神経細胞内封入体構成タンパク質としてTDP-43が同定され，TDP-43の機能異常が運動ニューロン死を引き起こすと考えられている．また，運動ニューロンだけではなく感覚ニューロンにも変性をきたしている可能性が報告されている．本研究では，TDP-43変異iPS細胞を作成し，運動，感覚ニューロンを分化誘導し，薬剤スクリーニングを可能とする疾患モデルニューロンの作成を行う．

【方法】
　CRISPR/Cas9ゲノム編集システムを利用し，遺伝子変異を含まないヒトiPS 細胞株（健常群），既知のALS 遺伝子変異を導入したヒトiPS 細胞株（A382T 群）を樹立した．樹立したiPS 細胞を運動，感覚ニューロンへ分化させ，2 ヵ月間培養を行った．免疫染色でニューロン陽性率，TDP-43，リン酸化TDP-43の分布を評価した．また，培養細胞から抽出したRNA を用いてRT-PCR を行いTDP-43のスプライシング機能を評価した．

【結果】
　健常群とA382T 群でTDP-43は核内に局在していた．両群でリン酸化TDP-43は核内に顆粒状に観察され，感覚ニューロンに比べ運動ニューロンでより多くみられる傾向にあった．両群で運動ニューロン，感覚ニューロン陽性率に有意差はみられなかった．TDP-43のスプライシング機能に関しては，iPS 細胞，運動ニューロンの神経幹細胞であるニューロスフェアで評価したところ，両群に異常はみられなかった．（今後ニューロンで評価予定．）

【結論】
　現時点での評価としては，2 ヵ月間の培養では両群で明らかな有意差はみられなかった．これは，ALS が発症までに長い年月を要することを反映している可能性があり，培養ニューロンにストレス負荷を行い，進行を促進したモデル作成が必要であると考えた．