Functional analysis of heritable risk factors for moyamoya disease and stroke

• Project/Area Number: 20H03790
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Tezuka Tohru 京都大学, 医学研究科, 特定講師 (50312319)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): S Youssefian 京都大学, 医学研究科, 教授 (00210576) ; Kim Minsoo 京都大学, 医学研究科, 准教授 (50466835) ; 水島 恒裕 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (90362269)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000); Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: もやもや病 / シグナル伝達 / RNF213 / 血管閉塞性疾患 / 血管閉塞 / 細胞内シグナル

Outline of Research at the Start

RNF213遺伝子は2011年に、もやもや病の感受性遺伝子として同定されたが、近年、脳梗塞や肺高血圧症への関与も判明している。しかし、RNF213遺伝子変異が血管閉塞性疾患の要因となる詳細なメカニズムは不明である。本研究では、網羅的な解析手法も駆使して、RNF213変異による異常な細胞内シグナルを同定することにより、当該疾患メカニズムの解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The mechanism by which RNF213 mutations cause a variety of vascular occlusive diseases is not yet well understood. We aimed to elucidate the disease mechanism by identifying new intracellular signaling pathways regulated by RNF213 and finding abnormalities caused by RNF213 mutations, using omics studies. In particular, we found various pathways regulated by RNF213 such as those for cell death and inflammation in response to lipid stress. We also elucidated how RNF213 regulates these pathways by analyzing the role of each domain of RNF213 and the effect of RNF213 mutations found in patients.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、RNF213が細胞内シグナル伝達に果たす役割の理解が深まることで、もやもや病・脳梗塞・冠動脈疾患など、多様な血管閉塞性疾患のメカニズムが解明されること、また、疾患メカニズムに基づく予防・治療法の創出への貢献が期待できることに、本研究の学術的・社会的な意義がある。

Research Products

• [Journal Article] Moyamoya disease patient mutations in the RING domain of RNF213 reduce its ubiquitin ligase activity and enhance NFκB activation and apoptosis in an AAA+ domain-dependent manner (2020)
  • Author(s): Takeda Midori、Tezuka Tohru、Kim Minsoo、Choi Jungmi、Oichi Yuki、Kobayashi Hatasu、Harada Kouji H.、Mizushima Tsunehiro、Taketani Shigeru、Koizumi Akio、Youssefian Shohab
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: - Issue: 3 Pages: 668-674
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.02.024
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] もやもや病の疾患モデルiPS細胞に対する遺伝子修復の効果 (2022)
  • Author(s): 尾市 雄輝、峰晴 陽平、吉岡 美樹、手塚 徹、Kuan-Chun Lan、藤渕 航、香川 晴信、松本 智子、Knut Woltjen、小泉 昭夫、宮本 享、山下 潤、Shohab Youssefian
  • Organizer: 日本脳神経外科学会 第81回学術総会
• [Presentation] もやもや病患者のiPS細胞由来内皮細胞におけるRNF213変異の影響 (2022)
  • Author(s): 尾市 雄輝、峰晴 陽平、吉岡 美樹、手塚 徹、Lan Kuan-Chun、藤渕 航、香川 晴信、松本 智子、Woltjen Knut、小泉 昭夫、宮本 享、山 下 潤、Youssefian Shohab
  • Organizer: STROKE 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of RNF213 suppression on endoplasmic reticulum stress (2022)
  • Author(s): Ahmed Sharif, 小林 果, 土生 敏行, 原田 浩二 , 手塚 徹, Youssefian Shohab, 及川 伸二, 村田 真理子, 小泉 昭夫
  • Organizer: 第92回 日本衛生学会学術総会
• [Presentation] もやもや病感受性遺伝子産物RNF213における結合蛋白質の制御機構の解明 (2021)
  • Author(s): 崔 廷米、手塚 徹、小林 果、原田 浩二、小泉 昭夫、Youssefian Shohab
  • Organizer: 第91回日本衛生学会学術総会