C9orf72 ALS/FTD患者の前頭前皮質におけるPTDP-43レベルと細胞型特異的な分子変化の相関

PTDP-43レベルとC9orf72 ALS/FTD患者の前頭前皮質における細胞特異的分子変化との相関 背景紹介 筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)と前頭側頭型認知症(Frontotemporal Dementia, FTD)は、中枢神経系(CNS)における特定の神経細胞集団の喪失を特徴とする進行性神経変性疾患です。これらの疾患は症状が異なるものの、特にC9orf72遺伝子のG4C2六ヌクレオチド反復拡大変異という共通の遺伝的および神経病理学的特徴を持ち、これがALSとFTDの最も一般的な遺伝的原因と考えられています。 ALSは主に運動ニューロンの変性により筋力低下や呼吸不全を引き起こしますが、FTDは前頭葉と側頭葉皮質の変性によって認...

腎臓から脳への病理的α-シヌクレインの伝播がパーキンソン病に寄与する可能性

腎疾患とパーキンソン病の病理学的関連 学術的背景 パーキンソン病(Parkinson’s disease, PD)は、主に脳内のα-シヌクレイン(α-synuclein, α-syn)が異常に凝集し、ルイ小体(Lewy bodies, LBs)やルイ神経突起(Lewy neurites, LNs)を形成する神経変性疾患の一つです。近年、α-synの病理学的凝集が末梢器官から始まり、プリオン様のメカニズムで中枢神経系(CNS)に広がる可能性が指摘されています。慢性腎不全(chronic renal failure, CKD)患者におけるパーキンソン病の発症率が高いことは知られていますが、その具体的なメカニズムは未解明です。本研究は、腎臓がα-synの病理学的伝播において果たす役割を探り、腎疾患...

ハンチントン病における異常スプライシングはTDP-43活性の破壊とm6A RNA修飾の変化を伴う

ハンチントン病における異常スプライシングとTDP-43機能障害およびm6A RNA修飾の変化 学術的背景 ハンチントン病(Huntington’s disease, HD)は、常染色体優性遺伝性の神経変性疾患であり、主に運動、認知、精神症状を示します。この疾患は、HTT遺伝子内のCAGリピートの拡張によって引き起こされ、ハンチンチンタンパク質(huntingtin, HTT)中のポリグルタミンリピートの異常な拡張を引き起こします。HTT遺伝子の変異メカニズムは広く研究されていますが、HDにおけるRNAプロセシング異常のメカニズムはまだ完全には解明されていません。特に、RNAスプライシング異常がHDにおいて果たす具体的な役割はまだ完全には明らかになっていません。近年、RNA結合タンパク質(RN...

プロテオミクス分析により、遺伝性前頭側頭型認知症のサブタイプにわたる独特の脳脊髄液サインが明らかになる

学術的背景 前頭側頭型認知症(Frontotemporal Dementia, FTD)は、行動の変化、言語障害、または運動機能障害を主な症状とする進行性の神経変性疾患の一群です。FTDの発症率はアルツハイマー病(Alzheimer’s Disease, AD)よりも低いものの、若年性認知症の主要な原因の一つとなっています。FTDの分子基盤は複雑であり、ほとんどの症例は前頭側頭葉変性症(Frontotemporal Lobar Degeneration, FTLD)の病理に起因しており、タウ蛋白、TDP-43蛋白、またはFET蛋白の細胞内封入体が主な特徴です。ADとは異なり、FTD症例の約3分の1は遺伝性であり、最も一般的な変異はGRN、C9orf72、およびMAPTの3つの遺伝子に起こりま...

アミロイド関連の過剰接続性がアルツハイマー病におけるタウの拡散を駆動する

アルツハイマー病におけるアミロイド関連の高接続性がタウタンパク質の拡散を促進 学術背景紹介 アルツハイマー病(Alzheimer’s Disease, AD)は、一般的な神経変性疾患であり、その病理学的特徴は脳内のアミロイドβ(Amyloid-beta, Aβ)の沈着とタウタンパク質の異常な凝集および拡散です。従来の「アミロイドカスケード仮説」では、Aβの蓄積がタウタンパク質の病理変化を引き起こし、結果として神経細胞の退化と認知機能の低下をもたらすとされています。しかし、Aβがどのようにしてタウタンパク質の拡散に影響を与えるかは未解決のままでした。既存の研究では、Aβが神経細胞の過活動や高接続性を引き起こし、活動依存的なタウタンパク質の拡散を促進する可能性が示唆されています。このメカニズムは...

早期発症の睡眠変調が筋萎縮性側索硬化症患者に見られ、マウスモデルにおいてオレキシン拮抗薬によって改善される

筋萎縮性側索硬化症患者における早期睡眠異常のメカニズムと治療の探求 学術的背景 筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)は、進行性の筋力低下と呼吸不全を引き起こす致死的な神経疾患です。ALSの主な症状は運動機能障害ですが、近年の研究では、ALS患者には睡眠障害を含む様々な非運動性症状があることが明らかになっています。しかし、ALS患者の睡眠異常に関する研究は比較的少なく、特にこれらの睡眠異常が運動症状に先行するかどうか、およびその潜在的なメカニズムは十分に解明されていません。したがって、ALS患者の早期睡眠異常の特徴とその神経メカニズムを研究することは、疾患の病態理解と新たな治療戦略の開発にとって重要な意義を持ちます。 本研究では、ALS患者...

神経変性疾患における鉄および他の金属イオンの恒常性と代謝

神経変性疾患における鉄およびその他の金属イオンの恒常性と代謝 学術的背景 神経変性疾患(パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病など)は、ニューロンの死と機能喪失を伴い、認知、運動、感覚機能が徐々に低下します。鉄、マンガン、銅、亜鉛などの金属イオンは、中枢神経系の様々な生理過程で重要な役割を果たし、エネルギー代謝、タンパク質合成、DNA複製、膜タンパク質の構築、ミエリンや神経伝達物質の合成などに関与しています。しかし、これらの金属イオンの恒常性が破れると、過剰でも不足でもニューロンに有害な影響を与え、酸化ストレス、フェロプトーシス、カップロプトーシス、細胞老化、または神経炎症などのプロセスを引き起こし、神経変性疾患の進行を促進します。 1924年に初めてパーキンソ...

アルツハイマー病の脳代謝における早期フェーズTau-PETの代理としての役割:18F-FDG-PETおよび早期フェーズアミロイドPETとの比較

初期18F-Flortaucipir Tau-PETがアルツハイマー型認知症における脳代謝の代替バイオマーカーに 背景紹介 アルツハイマー型認知症(Alzheimer’s Disease, AD)は、一般的な神経変性疾患であり、その主な病理学的特徴は、β-アミロイドタンパク(Aβ)の細胞外蓄積、異常タウタンパクの細胞内蓄積、および神経変性です。これらの病理的変化は、臨床症状が現れる10~20年前から脳内に進行的に蓄積するとされています。ポジトロン断層法(PET)イメージング技術は、これらのタンパク質蓄積および神経細胞損傷を生体内で評価することができ、ADの早期診断において重要な役割を果たしています。18F-フルオロデオキシグルコース(18F-FDG)PETは神経変性を研究するための確立された...

ラベルフリー・機能的・分子的・構造的イメージングシステムの開発:光コヒーレンストモグラフィーとラマン分光法を組み合わせたラットの網膜の体内測定

ラベルフリー・機能的・分子的・構造的イメージングシステムの開発:光コヒーレンストモグラフィーとラマン分光法を組み合わせたラットの網膜の体内測定

光学革命の新たな扉:光学相関断層撮影とラマン分光技術を融合した多モダリティ網膜イメージングシステムの開発 研究の背景と意義 網膜組織の分子情報へのアクセスは、眼科および神経変性疾患の早期診断を可能にする重要な鍵の一つとなっています。しかし、現在の網膜イメージングのゴールドスタンダードである光学相関断層撮影(Optical Coherence Tomography, OCT)およびその機能拡張技術である光学相関断層血管撮影(OCTA)では、網膜の構造および血流灌流情報しか提供できません。これらの技術は糖尿病性網膜症やアルツハイマー病、多発性硬化症といった中枢神経系疾患に関連する網膜や血管の変化の診断に顕著な価値を持ちますが、疾患の起源に対する特異性が不足しています。これは、それらの構造および血...

自由呼吸の影響下での脳室間圧力勾配:健康な成人における脳導水管圧力勾配の非侵襲的定量化

脳脊髄液動態と脳室-くも膜下腔圧力勾配の非侵襲的定量研究 背景紹介 脳脊髄液(Cerebrospinal Fluid, CSF)は中枢神経系の重要な構成要素であり、脳組織の保護、頭蓋内圧の安定維持、代謝廃棄物の除去を促進する機能を持っています。脳脊髄液循環の異常は、正常圧水頭症(Normal Pressure Hydrocephalus, NPH)やChiari奇形など、さまざまな神経変性疾患と密接に関連しています。脳室とくも膜下腔の間の圧力勾配(transmantle pressure)は、脳脊髄液循環メカニズムを理解する上で重要なパラメータです。従来、この圧力勾配は侵襲的な方法(例えば圧力センサー)で測定されていましたが、この方法には感染リスクがあり、低振幅の圧力変化を正確に定量化するこ...