| Project/Area Number |
19K17374
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
中村 幸恵 自治医科大学, 医学部, 講師 (20382955)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | グルコーストランスポーター1欠損症 / GLUT1 / SLC2A1 / 遺伝子治療 / AAV / フローサイトメトリー法 / 遺伝子 |
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| Outline of Research at the Start |
グルコーストランスポーター欠損症(GLUT1DS)はSLC2A1遺伝子変異により脳内GLUT1を介した糖取込障害をきたし、難治性痙攣、知的障害、小脳失調等をひきおこす。治療はケトン食療法だが、神経障害が進行している重症例では効果が乏しい。そこで、新生児期にも少量の血液採取で検査可能なフローサイトメトリーで細胞膜表面のGLUT1発現を評価し、GLUT1DSの重症度予測に有用なカットオフ値を決定することをを目標に研究を進める。新生児期に早期診断し重症度を予測することで、軽症例はケトン食療法、重症例は早期にAAVベクターによる遺伝子治療、と治療の層別化を図ることを最終目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
【背景】グルコーストランスポーター1欠損症(Glut1DS)はSLC2A1遺伝子変異により、脳内GLUT1を介した糖取込障害をきたし、難治性痙攣、知的障害、発作性運動異常症等を引き起こすが、治療は対症療法であるケトン食療法のみである。本研究では、新生児期でも低侵襲かつ少量検体で早期診断が可能であるフローサイトメトリー法にて赤血球細胞膜上のGLUT1蛍光強度を評価し、臨床的な重症度と比較検討した。2023年度については2名の患者検体について測定を行った。また、申請者は、新規治療法として、アデノ随伴ウィルスベクター(AAVベクター）を用いたGlut1DS遺伝子治療開発研究を継続している。2024年度からGlut1DS遺伝子治療の医師主導治験が開始予定であり、その過程でより効果的な投与経路の検討が必要になると考えたため、大動物(ミニブタ)に対し複数の投与経路(大槽・脳室内・静脈）における発現評価を行っている。
【結果】フローサイトメトリー法によるGlut1DS患者の赤血球細胞表面のGLUT1発現の評価：2023年度は、2か月発症の乳児難治性痙攣、SLC2A1遺伝子のacceptor splice siteから-11にバリアントがあり、髄液糖血糖比0.45の患者、およびGlut1DS類似症状があるがSLC2A1遺伝子変異のない患者の2名について測定を行った。前者は、GLUT1陽性赤血球が健常者97.0%に対し90.9%とカットオフ値付近の軽度低下を認めた。検査での予測重症度は軽症にあたるが、痙性麻痺など臨床症状は重症の範疇であり、GLUT1以外の複合的要素での臨床症状であることが推測された。後者については健常者97.0%に対し患者97.1%と低下を認めず、Glut1DSは否定的と判断した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Glut1DS患者に対するフローサイトメトリー法について、測定試薬がCOVID19流行に伴い一時入荷困難となった。試薬開発元である、METAFORA社（フランス）のGlobal Medical Managerと交渉し、2023年度には試薬再入荷され、検査再開し、今後検体数を増やしていく予定である。また、大型実験動物に対するAAV投与経路についても、COVID19流行に伴うAAV精製工場停止により、十分量のAAVベクター作成が遅延した。2022年度に2頭分のベクター精製が出来たため、2024年度に残り1頭の評価を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. フローサイトメトリー法によるGlut1DS患者の赤血球細胞表面のGLUT1発現の評価：重症度を分類するカットオフ値を決定することを目標に引き続き研究を進める。中間報告として、原著論文を1編報告した (Mol Genet Metab Rep. 2023 Jan 2; 34: 100954) 。2023年に測定試薬の再入荷があり、測定を追加し現在は合計17名の測定実績がある。2024年度も引き続き対象患者を増やし最終報告とする。
2. 大型実験動物に対する治療用AAVベクター投与経路の評価：2022年度は、正常ミニブタ1頭に対し、蛍光蛋白発現カセット(AcGFP, mCherry, AmCyan)を組みこんだAAVベクターを大槽投与、脳室内投与、静脈投与した。2024年度は新規ブタ1頭についてAAV投与を行い、投与後の脳内ベクターゲノム分布および蛋白発現について2頭で比較評価を進める。
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