ヒトてんかんと同じ遺伝子異常を持つモデル動物の作成とその神経薬理学的病態解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12559010
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 廣瀬 伸一 福岡大学, 医学部, 助教授 (60248515)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉山 博之 九州大学, 理学研究院, 教授 (20124224) ; 鈴木 登志郎 日本エスエルシー株式会社, 受託試験部, 課長(研究職) ; 満留 昭久 福岡大学, 医学部, 教授 (30038749) ; 岡田 元宏 弘前大学, 医学部, 助手 (10281916) ; 兼子 直 弘前大学, 医学部, 教授 (40106852)
• Keywords: てんかん / チャネル病 / 組換え動物 / 熱性けいれん / ADNFLE / BFNC / GEFS+

Research Abstract

中枢神経発現イオンチャネルに焦点を当てる研究法により、遺伝子バンクより前年度に引き続き以下の発見を行った。
(1)広汎性てんかん熱性けいれんプラスII型で脳内Na^+チャネルSCN1Aの新規遺伝子異常2つを発見した。
(2)日本人の優性遺伝てんかん熱性けいれんプラスの発症に、世界に先駆けNa^+チャネルSCN2A遺伝子異常が関与していることを発見した。この変異はNa^+チャネルのinactivationを遅延させ、Na^+イオンの流入が増す事を示した。これは、変異によりNa^+チャネルがより電気的により興奮しやすくなることを意味し、てんかんの興奮性の昂進と良く一致した。
(3)乳児重症ミオクロニーてんかんで脳内Na^+チャネルSCN1Aの遺伝子異常を計34ヶを44人の患者で発見した。その内容は以前報告されたものとは異なり、多くのミスセンス変異が存在することが分かった。
これらとは並行して、ラット胎仔脳cDNAライブラリーから、上記ヒト遺伝子に相当するラットKcnq2,Kcnq3,Chrna4,Chrnb2,Scn2a cDNAのクローン化を完了した。これを利用し、Chrna4の遺伝子異常(変異により、アセチルコリンの感受性は変わらないものの、deactivationが早期におこり、電気的興奮が弱まる)によるのチャネル異常を細胞レベルで明らかにした。
日本エスアールシーで、今春CHRNA4に異常を持つ遺伝子組み換えラットが誕生した。現在、ノックインマウスの作成を始めている。

Research Products

• [Publications] Sugawara, T., Y.Tsurubuchi, K.L.Agarwala, M.Ito, G.Fukuma, E.Mazaki-Miyazaki, H.Nagafuji, M.Noda, K.Imoto, K.Wada, A.Mitsudome, S.Kaneko, M.Montal, K.Nagata, S.Hirose, K.Yamakawa: "A missense mutation of the Na^+ channel αII subunit gene Na_v1.2 in a patient with febrile and afebrile seizures causes channel dysfunction"Proc Natl Acad Sci USA. 98(11). 6384-6389 (2001)
• [Publications] Sugawara, T., E.Mazaki-Miyazaki, M.Ito, H.Nagafuji, G.Fukuma, A.Mitsudome, K.Wada, S.Kaneko, S.Hirose, K.Yamakawa: "Na_v1.1 mutations cause febrile seizures associated with afebrile partial seizures"Neurology. 57. 703-705 (2001)
• [Publications] Ito, M., H.Nagafuji, H.Okazawa, K.Yamakawa, T.Sugawara, E.Mazaki-Miyazaki, S.Hirose, G.Fukuma, A.Mitsudome, K.Wada, S.Kaneko: "Autosomal dominant epilepsy with febrile seizures plus with missense mutations of the (Na^+)-channel α1 subunit gene, SCN1A"Epilepsy Res. 48. 15-23 (2002)
• [Publications] Ganesh S, Shoda K, Amano K, Uchiyama A, Kumada S, Moriyama N, et al.: "Mutation screening for Japanese Lafora's disease patients : identification of novel sequence variants in the coding and upstream regulatory regions of EPM2A gene"Mol Cell Probes. 15(5). 281-289 (2001)
• [Publications] Matsushima, N., S.Hirose, H.Iwata, G.Fukuma, M.Yonetani, C.Nagayama, W.Hamanaka, Y.Matsunaka, S.Kaneko, A.Mitsudome, H.Sugiyama: "Mutation (Ser284Leu) of neuronal nicotinic acetylcholine receptor α4 subunit associated with frontal lobe epilepsy causes faster desensitization of the rat receptor expressed in oocytes"Epilepsy Res. 48. 181-186 (2002)
• [Publications] Hirose S, Okada M, Kaneko S, Mitsudome A.: "Molecular Genetics of Human Familial Epilepsy Syndrome"Epilepsia. 43(in press). (2002)