3 0 0 0 動物の伝達性海綿状脳症の分子病態
プリオン病について、プリオン蛋白(PrP)遺伝子の面から解析が進み、また動物モデルでも種々の新しい知見が蓄積した。主な成果は以下のとおりである。プリオン病の発病機構についてPrP遺伝子多型性の関与が分子遺伝学的解析およびマウスへの伝播実験から新しい知見が蓄積してきた。とくにコドン219での正常多型と孤発性CJD発病との関連は欧米人にはみられない日本人特有のものであることが明らかにされ、さらにコドン102と219の病態への関与が示された。また遺伝子多型および異常とマウス伝播の関連も整理されてきた。さらに人PrP遺伝子を過剰に発現するトランスジェニックマウスが作製され、正常マウスよりもきわめて高い感受性を示すことが確認された。一方、生化学的解析でCJD患者脳でのガングリオシド組成の特徴が整理された。スクレイピーに関してはPrP^<Sc>のproteinase K抵抗性とマウスでの潜伏期の長さとの関連が解析され、マウス継代によりブリオンの構造が凝集しやすくなることが示唆された。PrP遺伝子の機能に関連しては、プリオンレス神経細胞が樹立され、アポトーシスによる細胞死滅が明らかにされた。プリオン蛋白の構造変換のモデルとしては、大腸菌のRNase HIのプソイドモジュールについて二次構造転移と自己増殖が調べられ、αヘワックスからβシートへの変換が反応温度に依存していることが明らかにされた。海綿状脳症の病態解析のモデルとしては、遺伝性海綿状脳症ラットzitterについて病変形成に関わると考えられるzi遺伝子のコンジェニックラットが作られ、また、病変形成におけるフリーラジカルの関与が示された。ぺットおよび鳥類での自然発生海綿状脳症の検索の結果、老齢のトリで1例アミロイド様物質沈着病変がみいだされたがプリオン抗体とは反応せず、本病の存在の可能性は非常に低いものと推察された。
当教室では突発性に全身性発作を生じ、それが数日から数ヵ月の寛解期を経て発作を反復する特発性家族性てんかん犬の家系を獲得・維持している。本家系のてんかん発生メカニズム解明を最終目的とし,以下のような結果得た。【材料と方法】1)脳波検査(家系犬6例):国際式10-20法により、生後経時的にキシラジン(1.0mg/kg,I.M.)鎮静下で実施。2)脳内アミノ酸の検討:(1)脳脊髄液内(家系犬6例、正常犬4例):混合深麻酔下,大後頭孔より採取。高速液体クロマトグラフィー電気検出器(HPLC-ED)によりグルタミン酸,グルタミン,アスパラギン酸,アスパラギン,アルギニン,グリシン,タウリン,GABA,スレオニン及びアラニンを定量。(2)in vivo脳実質内(家系犬5例,正常シェルティー犬4例):深麻酔下にて,過換気状態で前頭葉皮質からマイクロダイアリシス法によりサンプル採取。HPLC-EDによりグルタミン酸,グルタミン,アスパラギン酸,アスパラギン,アルギニン,グリシン,タウリン及びGABAを測定し,各アミノ酸の変動を検討。脳波測定を同時に実施。(3)免疫組織化学的検討:グルタミン酸、グルタミン酸代謝に関連する蛋白質およびグルタミン酸レセプターに対する抗体を用いた免疫染色を実施した。【結果】1)脳波検査の結果、発作初期には鋭波及び棘波が前頭葉優位に確認され,発作を長期間反復した症例では,程度に差はあるもののそれらが頭頂葉および後頭葉にも検出された。2)家系犬の脳脊髄液内スレオニン値が高値を示した(家系例:549.35±72.94nmol/ml、対照例:301.71±87.51nmol/ml)。3)家系犬2例において正常換気から過換気状態(血中PCO2:15-25)に移行した時に高振幅鋭波の群発および棘波の散発が記録された。1例で過換気状態でグルタミン酸、グルタミン及びGABAの値が上昇した。他の1例では過換気状態でアスパラギン酸の値が上昇した。他の家系犬および対照例では各アミノ酸の著明な変動を認めなかった。4)てんかん重責後死亡例では、大脳全域におけるグルタミン酸トランスポーターの発現の低下が観察された。壊死した神経細胞周囲に顆粒状にグルタミン酸陽性を示した。【考察】家系犬1例の大脳前頭葉における異常脳波出現と一致し,前頭葉皮質のグルタミン酸あるいはアスパラギン酸の変動が認められた。また、免疫組織化学的にグルタミン酸の代謝に関係するグルタミン酸トランスポーターの発現の低下が観察された。今後、他のレセプターの発現を含め検討する必要がある。
- 著者
- 芹川 忠夫 山田 淳三
- 出版者
- Japanese Association for Laboratory Animal Science
- 雑誌
- Experimental Animals (ISSN:00075124)
- 巻号頁・発行日
- vol.42, no.4, pp.665-671, 1993-10-01 (Released:2010-08-25)
LAS公開シンポジウム「実験動物科学の使命と新たなる展開」の講演要項中, 「獣医学は実験動物科学のなかで何をなすべきか (光岡知足) 」の7ページ, 21行目~25行目に, 記述が不十分なところがあったので, 24行目, 「微生物学的研究・開発の重要性について言えば, 昨年11月から今年1月, 京大医学部附属動物実験施設で起きたラットの腎症候性出血熱とそれに対する対応のしかたに問題があったことからも明らかである。」のあとに, 「このような事件の再発を防止するためにも, また, 適正に行うべき動物実験を, とかく安易に考えがちな実験動物使用者に対して警告を与える意味においても, 本病原体がどのような経路で侵入し, 本事件をどのように処理したか, さらに, 今なお, どのような問題が残されているかについて関係者の見解を表明すべきであったと思う。」を挿入・加筆することを考えたが, 上記のような関係者の報告が掲載されることとなり, ここに7ページ, 21行目~25行目の記述のすべてを削除する。関係者から問題点として指摘された項目を含め, 人畜共通伝染病としての微生物学的研究・開発ならびに情報システムの一層の進展を望むとともに, 同様の事件発生の際には, 積極的に会員に事件についての情報を提供していただくことを切望する。