研究所報2002

　家族性アルツハイマー病（AD）の原因遺伝子として、現在までにアミロイド前駆体蛋白1)、プレセニリン1・22,3)、アポリポ蛋白E（APOE）4)が同定されている。孤発性ADについてはAPOEε案_4アレルが危険因子である5)以外は明かな遺伝的危険因子は同定されていない。一方、生化学的な研究では、ADの記憶障害の説明をアセチルコリン系の障害によるとするコリン仮説が約25年前に発表されて以降、これを支持する in vivo 及び in vitro の膨大な研究がなされている6)。臨床面においても、現時点で有効性が認められ使用が認可されているAD治療薬はアセチルコリンエステラーゼ阻害剤であることも、この仮説を強めている。また、個々のAD患者においてアセチルコリンエステラーゼ阻害剤による治療の反応性が異なることが知られており7)、遺伝的な背景が関与していることが推定されている。さらに近年、アミロイドβがニコチン性アセチルコリン受容体（nAChR）のα7型と強く結合するという報告もなされる8)など、アミロイドβとnAChRとの相互作用も注目されている。

　孤発性AD発症における神経型nAChR遺伝子の多型の関与について検討するため、中枢神経系で多く発現している神経型nAChRのα3，4，7、β2の4つの遺伝子（CHRNA3, CHRNA4, CHRNA7, CHRNB2）について孤発性AD群（58例）と対照群（52例）で遺伝的多型の頻度などについて検討を行なった。末梢血よりDNAを抽出し、各遺伝子のエクソンごとに100から200bpの長さにPCRにて増幅しSSCP法を用い多型性のスクリーニングを行った。既知の多型の確認を行い、各遺伝子について幾つかの未報告の多型を見出した。確認されたこれらの多型につき、両群におけるアレル頻度の差をχ2検定またはFisherの直接確率法を用い解析を行った。

　CHRNA3とCHRNA4遺伝子のアミノ酸置換を伴わない特定の多型群のアレル頻度が、AD群と対照群で統計的に有意に差を示した。AD群と対照群をさらにAPOEε4アレルの有無によってグループを分けて検討したところ、APOEε4のアレルを含まない群での比較でも有意差を示した。APOEε4のアレルをもつ群でも同様の分布傾向を示したが、有意差は示さなかった。
また、AD患者一例にCHRNA4遺伝子のミスセンス変異（Ser413Leu）、さらにもう一例のAD患者にもCHRNB2遺伝子のミスセンス変異（Gln397Pro）を認めた。

　CHRNA3とCHRNA4遺伝子のアミノ酸置換を伴わない特定の多型群のアレル頻度が、AD群と対照群で統計的に有意に差を示し、その差はAPOEε4アレルの有無に関係無く認められたことから、APOEε4アレルとは独立したAD発症の危険因子であると推定された。
また、CHRNA4遺伝子とCHRNB2遺伝子に認められたミスセンス変異部位のアミノ酸は、共に哺乳類では保存されているが、M3とM4の間にある種によって多様性の高い細胞質側ループ領域に位置していた。CHRNA4とCHRNB2遺伝子は共に常染色体優性遺伝性夜間前頭葉てんかんの原因遺伝子としても知られ9-10)、大規模なスクリーニングが行われている11-12)が、今回認めた細胞質側ループ領域のアミノ酸置換は報告されていない。

　以上の検討から、神経型nAChR遺伝子多型がAPOE多型とは独立して孤発性ADの発症に関連している可能性が示唆された。 本研究は、Journal of Alzheimer’s Disease に2002年4月号に掲載された。

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3) Levy-Lahad E, Wijsman EM, Nemens E, , et al. A familial Alzheimer’s disease locus on chromosome 1. Science 269:970-3 (1995)
4) Corder EH, Saunders AM, Strittmatter WJ, , et al. Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzheimer’s disease in late onset families. Science 261:921-3 (1993)
5) Saunders AM, Strittmatter WJ, Schmechel D, et al. Association of apolipoprotein E allele epsilon 4 with late-onset familial and sporadic Alzheimer’s disease. Neurology 43:1467-72 (1993)
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8) H.Y. Wang, D.H. Lee, M.R. D’Andrea, , et al. β-Amyloid(1-42) binds to α7 nicotinic acetylcholine receptor with high affinity. J Biol Chem 275, 5626-5632 (2000).
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12) M.A. Silverman, M.C. Neale, P.F. Sullivan, et al. Haplotypes of four novel single nucleotide polymorphisms in the nicotinic acetylcholine receptor β2-subunit (CHRNB2) gene show no association with smoking initiation or nicotine dependence. Am J Med Genet 96, 646-653 (2000).

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