図 1. TDP-43 自己調節領域の脱メチル化は加齢及び ALS 病態に寄与が関与する．私は，ALS 脳に特異的なメチル化修飾を見出せば，本症の機序に迫りうると考え，研究を行ってきた．TDP-43 蛋白は，核内で，自身をコードする TARDBP mRNA の 3’ 側非翻訳領域 (3’UTR) に結合し，選択的スプライシングの制御を介して，自身の発現量を調節する．私達は，これまでに，ALS 罹患細胞では，核の TDP-43 消失により，この下方制御が失われ，持続的な TDP-43 の産生により，細胞質の TDP-43 が過剰となり，病態を悪化させることを示し，モデルマウスで検証した 1, 2)．しかし，孤発性 ALS/FTD において，この TDP-43 の自己調節を乱す因子は不明であった．私は，この攪乱因子として，DNA メチル化修飾に着目した．DNA メチル化の変化は，転写因子やクロマチン蛋白を介し，RNA ポリメラーゼⅡの伸展速度と，それによるスプライシング制御を変化させ，遺伝子の発現に影響する．成人脳の神経細胞は有糸分裂しないため，その生存や機能に重要な遺伝子の発現が破綻することは，神経変性に繋がると推定される．これらの背景を踏まえて，まず私達は，TARDBP 3'UTR の DNA メチル化状態が，TDP-43 の自己調節機構を攪乱するか調べるため，この領域を選択的に脱メチル化する dCas9-TET1 ガイド RNAベクターを設計した．そして，TDP-43 自己調節領域の選択的脱メチル化は，自身の mRNA の選択的スプライシング減少を介し，TDP-43 量を増加させることを，ヒト培養細胞で明らかにした．さらに，ヒト凍結剖検脳の解析により，健常運動野では，加齢により，TDP-43 自己調節領域の脱メチル化が進行し，TDP-43 量が増加すること，及び，この領域の脱メチル化の加速は，ALS の早期発症と関連することを見出した（図１）3)．しかし，これまで，ALS 脳と健常脳を明確に区別できる，メチル化修飾は見出されていない．この原因として，組織を解析対象としていることが問題と考えた．組織では，神経細胞とグリア系細胞を含む非神経細胞，罹患細胞，非罹患細胞が混在した状態にある．TDP-43 陰性の神経細胞核の割合は，全細胞核の約 2% と少数であり 4)，TDP-43 の機能が喪失した罹患神経細胞での，DNA メチル化修飾の変化を，正確に捉えることは困難であった．も し，TDP-43 が 消 失 し た 神 経 細 胞 核 (TDP-43 陰 性 神 経 核 ) と TDP-43 が 残 存 す る 神 経 細 胞核 (TDP-43 陽性神経核 ) を分離して解析することができれば，これを解決できると期待されてい― 103 ―
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