ヒトのAD患者と同様の神経変性を示すADマウスを用いて

理化学研究所は3月17日、アルツハイマー病（AD）モデルマウスの失われた記憶を、光遺伝学を用いて人為的に復元することに成功。記憶を思い出せなくなるメカニズムの一端を解明したと発表した。この研究は、同研究所脳科学総合研究センター理研-MIT神経回路遺伝学研究センターの利根川進センター長らによるもの。研究成果は、国際科学雑誌「Nature」オンライン版に、3月16日付けで掲載されている。

画像はリリースより

ADは、記憶の形成、保存、想起に重要な海馬の周辺で神経細胞の変性が始まることから、海馬の異常が記憶障害を引き起こす可能性が指摘されていた。しかし、AD初期における記憶障害の原因が、「記憶を新しく形成できない」ためなのか、それとも「形成された記憶を正しく思い出せない」ためなのかは、わかっていなかったという。

研究チームは以前、記憶の痕跡が海馬の「記憶エングラム」と呼ばれる細胞群に保存されることを証明していた。そこで、ヒトのAD患者と同様の神経変性を加齢に伴って示すADマウスを作製。ADマウスの記憶エングラムについて調べたという。

失われた記憶を、光遺伝学を用いて人為的に復元

今回の研究では、マウスを実験箱に入れて弱い電流を脚に流す体験をさせた翌日、再び同じ箱に入れるという実験を実施。正常なマウスは、嫌な体験の記憶を思い出してすくむが、ADマウスではすくむことはなく、ADマウスに記憶障害があることが示唆されたという。そこでADマウスが嫌な体験をしている最中の記憶エングラム細胞を特殊な遺伝学的手法で標識。嫌な体験の翌日に、青色光の照射によりエングラム細胞を直接活性化したところ、ADマウスはすくんだという。この結果は、ADマウスは記憶を正常に作っているが、それを想起できなくなっている可能性を示している。

研究チームはさらに、ADマウスにおける記憶想起の障害が、神経細胞同士をつなぐシナプスが形成されるスパインという構造の減少と関連していることを突き止め、光遺伝学を用いてこのスパインを正常化すると記憶想起も正常化することを実証した。

この結果を受け、利根川センター長は「AD患者の記憶は失われておらず、思い出せないだけかもしれない」とコメント。ADの記憶障害のメカニズムの一端を動物モデルで解明したことで、今後のAD治療・予防法の開発につながることが期待できるとしている。（遠藤るりこ）