| Project/Area Number |
20K16897
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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 | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
加藤 耕治 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (40844056)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ３C症候群 / エンドソームリサイクル / VPS35L / レトリーバー複合体 / 3C症候群 / Ritcher-Schinzel症候群 / 脂質異常症 / 骨形成異常症 / エンドソーム / 骨形成異常 / Prx1-Cre / Nestin-Cre |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、我々が新規の疾患原因遺伝子として同定したVPS35Lの機能不全が引き起こす疾患全体像を明らかにし、その発症メカニズムを解明する。VPS35Lはレトリーバー複合体と呼ばれる三量体を形成し、エンドソームにおいて膜蛋白の選択的リサイクルに関与する。細胞レベルではその機能不全は様々な膜蛋白の発現量を低下させることが確認されているが、個体発生においては、レトリーバー複合体がどの様な役割を果たしているのかは全く明らかになっていない。そこで我々は、マウスモデルや細胞での実験を用いてレトリーバー複合体の機能不全による疾患の分子病態を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はVPS35LをRitcher-Schinzel（3C）症候群の新規原因遺伝子として報告した（J Med Genet. 2020）。この3C症候群は古典的にはCranio-Cerebello-Cardiac dysplasiaとして頭蓋顔面、小脳、心臓の形成異常を３主徴としていたが、我々の患者報告を含め、現在では低身長・末節骨低形成などの骨形成異常、蛋白尿、眼科的合併症など多彩な表現型がみられることが明らかになっている。ただし、VPS35Lの機能異常を原因とする3C症候群の報告例は本研究研究開始時点では自験の1家系2症例のみであり、疾患の全体像が明らかでなかった。
そこで国際共同研究（主としてGenematcher）を用いて患者集積を行い、3C症候群に類似の表現型を呈する3症例においてVPS35Lに変異を同定した。VPS35Lはレトリーバー複合体のコア蛋白であり、レトリーバー複合体はCCC複合体と蛋白複合体を形成するが、患者から同定された変異体は蛋白複合体を形成できないことをインターアクトーム解析により明らかにした。また臨床的側面では、現時点までに集積した4家系5症例の臨床情報を整理し、脂質異常症、免疫系異常、消化管機能不全などの新規表現型を3C症候群は呈し得ることを明らかにした。また、特に脂質異常症に関しては、VPS35Lの機能異常により脂質の取込みに重要なLRP1、LDLRの細胞膜における発現を生じ、結果として脂質の取込み機能が低下することによって生じていることを示した。これらの成果はJ Med GentよりPublishされた。
国際共同研究の継続により新規に複数のVPS35L変異を有する症例を同定し、機能解析により機能喪失型変異であること示した。現時点で合計10家系ほど同定しており、更なる病態理解に役立てたいと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
病態解析のためにVPS35Lの患者変異導入KIマウスを樹立したが、個体が得られずに解析が行えずにいる。患者変異は残存機能を有することを確認しており、個体が生存することを期待していたが、出産の前後で死亡していると考えている。
KIマウス以外の研究に関しては順調に進展している。当初の目的であった、VPS35L変異による先天異常症候群の概念を確立した。複数の症例を同定することにより、表現型の理解を得られ、患者さんの医学的管理にも役立てることが出来ている。また、VPS35L以外のエンドソームリサイクル機構に関与する遺伝子の機能異常を有する患者さんを複数同定し、VPS35Lのみではなくエンドソームリサイクル機構全体として表現型や病態理解を進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
VPS35LのKIマウスの病態解析を引き続き行う。VPS35LのKOマウスはE7.5-E10.5の間で致死であることが分かっている。一方で、VPS35Lの患者KIマウスはE18.5まではメンデルの法則に従った割合で同定されているので、出産前後で死亡していると考えており、今後も交雑系への移行などを検討しつつ、もし個体を得るのが難しければ組織特異的KOマウスを用いて解析を行う。
疾患の表現型を理解するために可能な限り多くの症例を集積することを目的とし、結果としてこれまでに約10家系を集積することが出来た。それぞれの変異に対しては機能解析を行っており、今後も患者さんのリクルートを継続しつつ、機能解析も継続して行い、病態の理解を目指す。
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