| Project/Area Number |
22K07495
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
袁 軍輝 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任研究員 (90790254)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 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 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 遺伝性感覚自律神経性ニューロパチー / SCN9A / DNMT1 / SPTLC2 / MFN2 / COA7 / NGS/WES / RFC1 / DNTM1 / 細胞モデル / 遺伝性ニューロパチー / 次世代シークエンシング / 遺伝子組換え / 機能解析 |
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| Outline of Research at the Start |
遺伝性感覚・自律神経性ニューロパチー（HSAN）は、主に温痛覚や触覚、自律神経に影響を及ぼす遺伝性の神経疾患である。本研究は、日本全国の医療機関からHSAN患者の遺伝子検査を引き受け、患者の臨床情報と次世代シークエンシング(NGS)/全エクソーム(WES)解析データに基づき、HSANに関する新規の変異および遺伝子などを探究する。遺伝子組換え実験より、遺伝子導入された細胞を活用し、様々な機能解析を実施する。HSANの新しいメカニズムの解明や新しい治療法の開発を目指す。加えて、感覚性ニューロパチーの原因遺伝子は、痛みの重要経路であることが多く、痛みの領域においても新しいブレイクスルーが期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）SCN9A遺伝子変異に関連する神経痛疾患の研究は、イェール大学との共同研究であり、患者の臨床的特徴、末梢神経病理学的所見、および遺伝子変異解析に加えて、ナトリウムチャネルの機能解析も含まれている。これらの結果に関する学術論文を、Journal of the Peripheral Nervous Systemに発表した。
2）前年度に構築したDNMT1変異体発現プラスミドを使用し、Lipofectamine 3000を介してHEK293T細胞に遺伝子を導入した。複数の変異型DNMT1蛋白質において、発現量と機能アッセイにて有意な低下が観察された。また、変異型DNMT1蛋白の細胞内局在には差異が見られたが、それが細胞周期と関連していることが確認された。現在、この研究に関する論文を執筆中である。
3）一方、DNMT1（DNAメチルトランスフェラーゼ1）は、DNAメチル化の重要な酵素の一つである。DNMT1変異を持つ患者さんのDNAを使用し、Nanoporeを用いて全ゲノムのDNAメチル化解析を行い、DNAメチル化の異常を見出した。
4）SPTLC2は遺伝性感覚自律神経性ニューロパチー(HSAN)ICの原因遺伝子であり、患者さんから複数の変異を検出した。これらの変異に基づき、SPTLC2変異体発現プラスミドを作成した。現在、SPTLC2蛋白の発現や定量および機能アッセイが進行中である。
5）MFN2とCOA7は遺伝性運動感覚性ニューロパチー(HMSN) の原因遺伝子であり、ミトコンドリア関連遺伝子です。変異体発現プラスミドとHEK293T細胞を用いて、MFN2とCOA7変異体の機能解析細胞モデルを構築しました。現在、変異体ミトコンドリアの形態、呼吸鎖複合体、膜電位などを解析中である。
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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
1）SCN9A遺伝子変異関連神経痛疾患について、臨床、病理、遺伝、および機能解析に関する論文を掲載することができた。
2)HSANに関するDNMT1/SPTLC2変異体細胞モデルを構築し、遺伝子変異の機能解析も順調に進行している。
3)ミトコンドリア関連HMSNの原因遺伝子であるMFN2とCOA7の変異体細胞モデルも完成し、ミトコンドリアの機能について総合的な研究を順調に進行している。
4) DNMT1変異を持つDNAのメチル化解析はおおむね完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1) DNMT1に関する細胞モデル解析とメチル化解析の論文の完成に向けて作業を進めており、来年度に投稿予定である。
2) 他の構築した遺伝子変異細胞モデルを利用し、機能解析を進めて、変異体と疾患との関連性を明確にし、論文執筆の準備を進めていく。
3) 遺伝子パネル解析とWES解析を進め、新しい遺伝子と新規変異の細胞モデルを作成し、その病的意義を明らかにしていく予定である。
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