Pten変異マウスを用いた新しいてんかん病理・治療モデルの確立

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09624
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 酒井 康成 九州大学, 大学病院, 講師 (10380396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中別府 雄作 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (30180350)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: Pten / AKT-mTOR / 海馬歯状回 / てんかん / 皮質形成異常 / 神経分化

Outline of Annual Research Achievements

Pten遺伝子の海馬歯状回および視床下部Pomc発現ニューロン特異的欠損（Pten-cKO）マウスを作成したところ、9週目までに難治性・致死性けいれんを自然発症し、12週までに全ての個体が死亡した。蛍光免疫抗体法では、海馬歯状回特異的なPtenシグナル欠損と同領域のリン酸化AKTシグナルの亢進が確認された。海馬ではcFos mRNAの発現がけいれん発症に先立ち上昇し、大脳皮質ではけいれん発症後にこれが上昇していた。Pten-cKOマウスの海馬では、けいれん発症時までに顆粒細胞層ニューロン細胞体および樹状突起の肥大が経時的に進行し、Dcx陽性・ニューロン前駆細胞の減少が見られた。一方、生後神経新生の亢進は見られなかった。また大脳皮質ニューロンの異型性および6層構造の変化は見られなかった。
大脳皮質のけいれんを引き起こすメカニズムとして、海馬歯状回で生後新生されたニューロンの分化障害と歯状回顆粒細胞から出力する苔状線維の分岐異常が考えられた。またラパマイシンでこれらの異常細胞フェノタイプは軽減した。以上の結果は、先天的Pten欠損にともなうAKT-mTORシグナル亢進が生後ニューロンの機能的成熟と神経回路の形成異常を来し、年齢依存的なてんかんを発症するメカニズムを示していた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

原著論文として上記内容を国際誌に発表した

Strategy for Future Research Activity

上記けいれんマウスの分子フェノタイプをさらに詳細に解析し、てんかんの新たな治療標的を探索する。

Causes of Carryover

実験の進捗が順調であり、消耗品費などの消費量が予想より少なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成２９年度の実験試薬や論文作成に関する投稿費等に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Mutations in genes encoding polycomb repressive complex 2 subunits cause Weaver syndrome (2017)
  • Author(s): Imagawa E, Higashimoto K, Sakai Y, Numakura C, Okamoto N, Matsunaga S, Ryo A, Sato Y, Sanefuji M, Ihara K, Takada Y, Nishimura G, Saitsu H, Mizuguchi T, Miyatake S, Nakashima M, Miyake N, Soejima H, Matsumoto N.
  • Journal Title: Human Mutation Volume: 38 Pages: in press
  • DOI: 10.1002/humu.23200
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Hyperactive mTOR signals in the proopiomelanocortin-expressing hippocampal neurons cause age-dependent epilepsy and premature death in mice (2016)
  • Author(s): Matsushita Y, Sakai Y, Shimmura M, Shigeto H, Nishio M, Akamine S, Sanefuji M, Ishizaki Y, Torisu H, Nakabeppu Y, Suzuki A, Takada H, Hara T.
  • Journal Title: Sci Rep 2016 Volume: 6 Pages: 22991
  • DOI: 10.1038/srep22991
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Involuntary movements and coma as the prognostic marker for acute encephalopathy with biphasic seizures and late reduced diffusion (2016)
  • Author(s): Lee S, Sanefuji M, Torio M, Kaku N, Ichimiya Y, Mizuguchi S, Baba H, Sakai Y, Ishizaki Y, Torisu H, Kira R Hara T, Ohga S
  • Journal Title: J Neurol Sci Volume: 370 Pages: 39-43
  • DOI: 10.1016/j.jns.2016.09.018
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] De novo p.Arg756Cys mutation of ATP1A3 causes an atypical form of alternating hemiplegia of childhood with prolonged paralysis and choreoathetosis (2016)
  • Author(s): Kanemasa H, Sakai Y, Fukai R, Torio M, Miyake N, Lee S, Ono H, Akamine S, Nishiyama K, Sanefuji M, Ishizaki Y, Torisu H, Saitsu H, Matsumoto N, Hara T
  • Journal Title: BMC Neurology Volume: 16 Pages: 174
  • DOI: 10.1186/s12883-016-0680-6
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A nationwide survey of pediatric acquired demyelinating syndromes in Japan (2016)
  • Author(s): Yamaguchi Y, Torisu H, Kira R, Ishizaki Y, Sakai Y, Sanefuji M, Aiba H, Ichiyama T, Oka A, Kishi T, Kimura S, Kubota M, Takanashi J, Takahashi Y, Tamai H, Natsume J, Hamano S, Hirabayashi S, Maegaki Y, Mizuguchi M, Minagawa K, Yoshikawa H, Kira J, Kusunoki S, Takada H, Hara T
  • Journal Title: Neurology Volume: 87 Pages: 2006-2015
  • DOI: Epub 2016 Oct 14
  • Peer Reviewed