2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K09314
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高橋 正紀 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20359847)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | イオンチャネル / 骨格筋 / 心臓 / 電気生理 / 次世代シークエンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオンチャネル病の中でも、もっとも病態が未解明な低カリウム性周期性四肢麻痺について、生理学および遺伝学的手法を用い、新たな原因遺伝子の探索、病態メカニズムの解明を行った。遺伝学的検討としては、骨格筋型Na、Ca チャネル、Kir3.X ファミリーについてサンガー法で全エクソン領域の解析を行うとともに、次世代シークエンサによるターゲットリシークエンシングの系を構築し解析を行った。現在のところ低カリウム性周期性四肢麻痺に関しては新たな原因遺伝子は同定されていないが、次世代シークエンサによる解析で反復発作性運動失調症2型の2家系でこれまでに報告のない新規変異を同定することができた。
いっぽう生理学的解析としては、骨格筋型NaチャネルとClチャネルの両者に変異を有する稀有な症例を経験したことから、培養細胞に変異チャネルを発現させパッチクランプ法でチャネル機能を解析した。有症状の親にClチャネルの変異のみしか存在せず、重症な子で見られた変異Naチャネルの解析で活性化の障害が明らかになったことから、NaチャネルとClチャネルの両者の機能異常が相加・相乗的に寄与し重症化につながっていることが示唆された。いっぽう、広義のイオンチャネル病でもある筋強直性ジストロフィーの心臓伝導障害についてフランス、ドイツ、アメリカの研究者らと国際共同研究を行い、成果を論文発表することができた。剖検組織で心筋型Naチャネルのスプライス異常が存在し、変異チャネルが活性化の障害を示すこと、シミュレーションにて伝導障害が生じうることまで示すことができた。また、低カリウム性周期性四肢麻痺について、以前同定したゲーティングチャージが不変の変異についても現在電気生理学的に機能解析を行っている。
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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
遺伝子解析については想定以上の結果がでている。計画では、サンガーシークエンシングの後にエクソムシークエンスを行う予定であったが、次世代シークエンサによるターゲットリシークエンシングの系も構築し、中枢神経系のイオンチャネル病である反復発作性運動失調症2型の新規変異を同定することができた。
生理学的解析については、計画のKir3.x ファミリーの骨格筋における生理的機能の解析、ゲーティングチャージが不変の変異の機能解析について解析中である。生理学的解析には時間を要するため、想定どおりである。いっぽう、筋強直性ジストロフィーの心臓伝導障害の機序など、計画にはなかった成果も結実している。
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| Strategy for Future Research Activity |
遺伝子解析について、サンガー法、次世代シークエンサによるターゲットリシークエンシングでスクリーニングを行ったうえで、予定通りエクソームシークエンスを行い周期性四肢麻痺および関連疾患の原因遺伝子解析を進めていく。
生理学的解析については、計画のKir3.x ファミリーの骨格筋における生理的機能の解析、ゲーティングチャージが不変の変異の機能解析について次年度も継続して行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
費用のかかる遺伝子解析のうち、残試薬を用いてサンガー法を中心に行い経費が予定より少なかった。最も費用の必要な次世代シークエンサによる解析は、一定数の検体を一斉に処理したほうが効率的である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最も費用の必要な次世代シークエンサによる解析は、一定数の検体を一斉に処理したほうが効率的であるため、今年度蓄積した検体とあわせて、次年度に一斉に処理し、効率的に解析することを計画している
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Splicing misregulation of SCN5A contributes to cardiac-conduction delay and heart arrhythmia in myotonic dystrophy.2016
Author(s)
Freyermuth F, Rau F, Kokunai Y, Linke T, Sellier C, Nakamori M, Kino Y,.......Zimmer T, Furling D, Takahashi MP, Charlet-Berguerand N.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 7
Pages: 11067
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Phenotypic variability in childhood of skeletal muscle sodium channelopathies.2015
Author(s)
Yoshinaga H, Sakoda S, Shibata T, Akiyama T, Oka M, Yuan JH, Takashima H, Takahashi MP, Kitamura T, Murakami N, Kobayashi K.
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Journal Title
Pediatr Neurol.
Volume: 52
Pages: 504-508
DOI
Peer Reviewed
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