筋萎縮性側索硬化症 (ALS)は、運動ニューロンの変性・脱落により全身の筋力低下が生じる致死的神経変性疾患であり、ほぼすべてのケースでTDP-43が不溶化して凝集している。また、一部の家族性ALSでは、TDP-43をコードするTARDBP遺伝子に点変異が同定されており、TDP-43は発症の鍵を握っている。研究開発代表者はこれまでに、ALS型点変異をマウスTardbp遺伝子に挿入したノックイン(KI)マウスを作製した。本マウスが運動機能障害を生後3ヶ月齢から呈し、さらに生後初期からTDP-43オリゴマーを形成することから、ALSの初期から中期を反映したモデルとして活用できることを見出した。このため、本プロジェクトでは、TDP-43オリゴマーに着目した病因解明と治療法の創出を目標とした研究を開始した。<br />　昨年度までに、野生型およびKIマウスの脳脊髄組織を様々な溶媒への溶解性に応じて分画し、強力な不溶化分画全体から質量分析により、のべ200個以上のタンパク質を同定した。これらから約20個程度に候補を絞り込み、免疫染色や生化学的解析を行い、発現上昇しているタンパク質やTDP-43オリゴマーに内包されるタンパク質を確認するに至り、これまでALS発症と関連が指摘されてこなかった分子を特定した。<br />　また、昨年度までに、単一核RNA-seq法を用いて、6、12、24ヶ月齢の野生型とKIマウス脊髄を用いた解析を行い、KIマウスではALSと同様に大型のαタイプの運動ニューロンが選択的に減少していることを捉えた。今年度は、更に詳細な情報解析を行い、ALS、核・細胞質輸送、ユビキチン化、オートファジーなどALSの発症に深く関与する遺伝子の発現が、運動ニューロン選択的に上昇していることを捉えることに成功した。<br />　更に、昨年度までに、作成したTDP-43オリゴマー特異的に認識するモノクローナル抗体の抗原認識部位をシーケンスし、一本鎖可変抗体 (scFv)を発現するアデノ随伴ウイルス (AAV)ベクターを作製することに成功した。今年度は、これをAAVウイルスとしてパッキングし、培養細胞内でscFvがTDP-43に結合することや、マウス脳内にscFvが発現することを確認し、G348C KIマウス脳に投与することで症状が改善できるかどうかを解析した。