てんかん性脳症の予後改善に向けた創薬基盤研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09628
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 千代延 友裕 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40571659)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: てんかん性脳症 / iPS細胞 / STXBP1 / syntaxin-1 / SCN1A / 精神運動発達遅滞

Outline of Annual Research Achievements

てんかん性脳症に対する既存の治療は不十分と言わざるを得ず、発達予後を改善するには病態に基づいた新規治療の開発が必要である。近年、遺伝子解析技術の進歩により、単一遺伝子異常によるてんかん性脳症が同定されるようになった。遺伝子異常がもたらす神経細胞機能障害はてんかん性脳症の病態解明の手掛かりとなり、治療標的となりうる。
申請者らは昨年度までにSTXBP1遺伝子変異を有するてんかん性脳症（大田原症候群）患者から樹立したiPS細胞を神経細胞に分化誘導し、病態の一部を明らかにしたことを報告した。さらに、今年度までには、SCN1A遺伝子変異を有するiPS細胞を同様に神経細胞に分化誘導し、以下の病態を明らかにした。
今回用いたiPS細胞はSCN1A変異をモザイクで有する女性の末梢血より樹立した。SCN1A変異iPS細胞に加え、正常iPS細胞も同一個人から樹立することにより、遺伝的背景を同じくした両者を比較検討できることが特長である。SCN1A変異を有する細胞は、ドーパミン合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素（TH）の発現が、mRNA、タンパクレベルで対照と比較して有意に上昇していた。さらに、培養液中のドーパミン濃度も変異株において有意に上昇していた。一方でドーパミンニューロン（TH陽性細胞）の割合は両者で差を認めなかった。
今回の結果からSCN1A変異がドーパミンニューロンの機能変化を起こすことにより認知障害の発症に関与している可能性が示唆された。ドーパミン合成系はSCN1A変異を有するてんかん性脳症（Dravet症候群）患者の認知障害における治療標的となる可能性がある。

Current Status of Research Progress

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

Reason

現在まで、てんかん性脳症の二つの病型、すなわちSTXBP1遺伝子変異による大田原症候群およびSCN1A遺伝子変異によるDravet症候群について、ヒトiPS細胞神経分化系を用いてそれぞれの病態の一部を解明し、論文報告できている。

Strategy for Future Research Activity

これまで用いたiPS細胞モデルに加えて、in vivoモデルで同様の病態がみられるか確認する。さらに、てんかん性脳症を引き起こす別の遺伝子変異についても病態解明を目指す。

Causes of Carryover

残額（684円）はわずかであり、この額で購入可能な必要物品がなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今後も本研究に必要な経費を適正に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Establishment of isogenic iPSCs from an individual with SCN1A mutation mosaicism as a model for investigating neurocognitive impairment in Dravet syndrome. (2016)
  • Author(s): Maeda H, Chiyonobu T, Yoshida M, Yamashita S, Zuiki M, Kidowaki S, Isoda K, Yamakawa K, Morimoto M, Nakahata T, Saito MK, Hosoi H.
  • Journal Title: Journal of Human Genetics Volume: 61 Pages: 565-569
  • DOI: 10.1038/jhg.2016.5.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] SCN1A変異モザイク個人由来iPS細胞の樹立と病態解析への応用． (2016)
  • Author(s): 前田裕史, 千代延友裕，吉田路子, 山下哲史, 瑞木匡，木戸脇智志，磯田賢一，森本昌史．
  • Organizer: 第50回日本てんかん学会学術集会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2016-10-07 – 2016-10-08
• [Presentation] Modeling the cellular phenotype of STXBP1-related epileptic encephalopathy using iPSC. (2016)
  • Author(s): Yamashita S, Chiyonobu T, Yoshida M, Maeda H, Zuiki M, Kidowaki S, Isoda K, Morimoto M, Kato M, Saitsu H, Matsumoto N, Nakahata T, Saito MK, Hosoi H.
  • Organizer: 第58回日本小児神経学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-06-02 – 2016-06-04
• [Presentation] Establishment of isogenic iPSCs from an individual with SCN1A mutation mosaicism as a model for investigating neurocognitive impairment in Dravet syndrome. (2016)
  • Author(s): Chiyonobu T, Maeda H, Yoshida M, Yamashita S, Zuiki M, Nakahata T, Saito MK, Morimoto M.
  • Organizer: The 14th International Child Neurology Congress.
  • Place of Presentation: Amsterdam, the Netherlands.
  • Year and Date: 2016-05-01 – 2016-05-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Modeling the cellular phenotype of STXBP1-related epileptic encephalopathy using iPSC. (2016)
  • Author(s): Yamashita S, Chiyonobu T, Yoshida M, Maeda H, Zuiki M, Kato M, Saitsu H, Matsumoto N, Nakahata T, Saito MK, Morimoto M.
  • Organizer: The 14th International Child Neurology Congress.
  • Place of Presentation: Amsterdam, the Netherlands.
  • Year and Date: 2016-05-01 – 2016-05-05
  • Int'l Joint Research