Prion 2011東北大学医学系研究科
創生応用医学センタ
創生応用医学センター
病態神経学分野
北本哲之

プリオン病の原因分類
1. Sporadic form (sCJD)
2 Genetic2.
Gti form
f(fCJD,(fCJD GSS,GSS FFI)
3. Infectious form (dura, hGH, vCJD)

CJD surveillanceill1999
1999-20092009 iin J
Japan

vCJD 1dura CJD
80

Genetic216

Sporadic922

Total numbers: 1219

クロイツフェルト・ヤコブ病
初老期の痴呆性疾患（６０ ７０歳）
初老期の痴呆性疾患（６０〜７０歳）

１月 物忘れ２月 ミオクロミオクローヌス、神経症状の悪化
ヌス、神経症状の悪化
３月 無言・無動（植物状態）

発病から３ヶ月で・・・

プリオン蛋白には正常多型がある
コドン129MetM

コドン129ValV

異常プリオン蛋白はどこに？

１．シナプス型：コドン１２９Met/Met
急に進行し、３ヶ月で寝たきり
２．アミロイド斑型：コドン１２９Val/Met,, Val/Val
ゆっくり進行する症状

もうひとつプリオン蛋白には、分類がある。
●異常型プリオン蛋白はプロテアーゼ抵抗性●N末端はプロテアーゼによって切断される。
●N末端はプロテアーゼによって切断される

82230
GPI
97230

GPI

82230
GPI
97230
Type 22516.5

Type 1GPI

孤発性CJD
孤発性CJDの代表、の代表、 MM1
MM1ととVV2
VV2とは、とは、
コドン129
コドン129ががMet/Met 1
V l/V l 2
Val/Val
Val/Met 2

TType22516.5

Type 1

なぜ、 ヒト型モデルが必要なの?

Mouse prion (Fu-1) in NZW mice
10-1
10110-210-310310-410-510-610-710 810-8

112±8
133±9
171±33
171 33195±50256±72 (9/11)
176±16 (3/9)
329(1/10)

prion ((MM1)) in NZW mice
Human p10-1>600 days2/10

我々は ヒト型モデルが必要である
我々は、ヒト型モデルが必要である。
1. Transgenic mouse1
2. Knock-in mouseTransgenic mouse with natural promoter
T
Transgenici vectort
Exon1&2

20kpb

Exon3

129/Sv

Intron2 deletion

I/Ln12kpb
EMBL3

In situ hybridization (Tg-ChM)

BstEII
Human PrPMoTransmission Experimentpwith MM1
NZW mice>600 days 2/10

Tg-ChM#30 Prn0/015610/10

我々は ヒト型モデルが必要である
我々は、ヒト型モデルが必要である。
1. Transgenic mouse1
2. Knock-in mouseヒト型ノックインマウスを作る（相同組み換え）
ト型 クイウ を作る（相同組 換え）
Exon 3

4 kbp

129SV mouse genome

4 kbp

PGK-neolox Plox P

Knock-in vectorlox P

HumanMo

DTAMo

Open reading frame

Tg mouse and Ki mouse
Incubation period

Tg-ChM#30 Prn0/0
Ki-ChM/ChM

156days151daysF 1 strain
Fu-1
t i ini NZW micei
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10 610-6
10-7
10 8
10-8

112±8
133±9
171±33195±50256±72 (9/11)
176±16 (3/9)
329(1/10)

H
Human
MM1 iin Ki-ChM
Ki ChM141±9.2
141±92153±7.3
198±12.3
243±58.5
269,269 (2/5)
348 (1/5)

Ki ChM is a highly sensitive human model.
Ki-ChMmodelWho has a chimeric gene ?

我々は、ヒト化モデルが必要である。

Codon 129Met

M

Codon 129Val

Vヒト化ノックイン マウスの利点
ヒト化ノックイン・マウスの利点
Ki-Human129Met/Met
Ki-Human129Val/Val☆ Ki-Human129Met/Val
トランスジェニック・マウスではヘテロ遺伝子発現の再現が不可能

PrPC in Brain

MM1プリオンの感染実験
Ki-129M/M
Ki129M/M
467±24 (8/8)
Ki-129V/V
730±107.1 (8/8)
Ki 129M/VKi-129M/V
511±24 8(4/4)
511±24.8(4/4)
Ki-219K/K
647±146(5/5)
Ki ChM/ChM 151±6.7
Ki-ChM/ChM
151±6 7 (6/6)

VV2プリオンの感染実験
Ki-129M/M
Ki
129M/M
662±95 7 (5/5)
662±95.7
Ki-129V/V
311±12.1 (4/4)
Ki 129M/V
Ki-129M/V
788±51 1 (4/4)
788±51.1
Ki-219K/K
on going
Ki ChM/ChM >770 (0/6)
Ki-ChM/ChM

129M/V

VV2

129V/V

129M/M

0200

400

0200

400

600

800

129M/V

MM1

129V/V

129M/M

600800F 1 strain
Fu-1t i ini NZW micei10-110-210-310-410-5
10 610-610-7
10 8
10-8

112±8
133±9
171±33195±50256±72 (9/11)
176±16 (3/9)
329(1/10)

HHumanMM1 iin Ki-ChM
Ki ChM141±9.2
141±92153±7.3
198±12.3
243±58.5
269,269 (2/5)
348 (1/5)

VV2プリオンの感染実験
Ki-129M/M
Ki
129M/M
662±95 7 (5/5)
662±95.7
Ki-129V/V
311±12.1 (4/4)
Ki 129M/V
Ki-129M/V
788±51 1 (4/4)
788±51.1
Ki-219K/K
on going
Ki ChM/ChM >770 (0/6)
Ki-ChM/ChM

VV2プリオンの感染実験 with Ki
Ki-129V/V
129V/V
10 1
10-1
10-210-310310-410-510510-610-7107

298±10.4298±104 (6/6)
332±11.6 (6/6)
338±22 5 (5/5)
338±22.5376±28.2 (6/6)
441±31 3 (5/5)
441±31.3
526, 662 (2/4)
474(1/5)

ヒト・プリオンの感染性は侮れないMM1

Ki-M/M[MM1]

VV2

Ki-M/M[VV2]

MM1

Ki-VV[MM1]

VV2

Ki-VV[VV2]Human Prions
Animal modelKi 129M/M Ki-129V/V
Ki-129M/M
Ki 129V/V☆

Ki-129M/M[VV2]i(20K)[]()

遺伝子の異なるホストに感染する
遺伝異感染す↓新新しいプリオンができる
新しい医原性プリオンの出現

硬膜移植後CJD

硬膜移植後のCJDには病理像が異なる２つのタイプがある。

Dura-associated CJD/Synaptic
Dura-associated CJD/PlaqueDura-CJD/SY
Dura
CJD/SY 70%

Dura-CJD/PL
Dura
CJD/PL 30%

臨床像も異なるのか？
Dura/SY・３ヶ月くらいで無動無言状態
・脳波でPSD陽性・硬膜例の70％
Dura/PL・無動無言まで一年間くらい・脳波でPSD陰性
脳波でPSD陰性・硬膜例の30％

遺伝子も異なるのか？

Dura/SY
codon129MM,
d 129MM codon219EE,
d 219EE mutation(-)
t ti ( )Dura/PLcodon129MM codon219EE,
codon129MM,codon219EE mutation(-)

異常プリオン蛋白のタイピングは？

Dura/PLはタイプ１とタイプ２の中間分子量/ はタイプ とタイプ の中間分子量
Dura/SY type 1
Dura/PL type intermediate[MMi(20K)]
vCJD
typeyp 2

3F4Dura/PL

Dura/PL

Dura/SY

vCJD

硬膜移植PLの微妙な分子量
PL

PL

PL

129M/V

Dura/PL

129V/V

129M/M

0200

400

600

800

0200

400

600

800

129M/V

VV2

129V/V

129M/M1000

硬膜移植後CJDでアミロイド斑陽性例
VV2→MMiとなった医原性CJD

もし、 硬膜例以外のMMiが存在するとSporadic CJD (570)
129Met/Met
552
Met/Val
14Val/Val4
正常人

MM 93 %

18/570 x 0.93 = 0.029 つまりMV7

Tip of Iceberg （氷山の（氷山の一角）角）2 9% MV2/VV2→MMi2.9%

97 1% other97.1%
th iinfections
f ti

ご静聴ありがとうございました
静聴ありがとう ざ ました

2010.6 Androsace

ご静聴ありがとうございました

2010.6 Primula