脊髄小脳失調症6型の発症機序の解明と治療法の開発

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17209031
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 水澤 英洋 Tokyo Medical and Dental University, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30144091)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横田 隆徳 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (90231688) ; 渡瀬 啓 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 特任講師 (30376800) ; 石川 欽也 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (30313240)
• Keywords: ポリグルタミン病 / 脊髄小脳変性症6型 / P / Q型カルシウムチャネル / 遺伝子治療 / 神経変性 / スプライス

Research Abstract

脊髄小脳変性症6型(SCA6)の発症機序を解明し、治療方法を確立するために、SCA6マウスモデル、細胞モデル、SCA6患者剖検脳を用いて病態の解析を行うとともに、ポリグルタミン毒性を抑制する治療法の開発を推進してきた。本年度の主な成果は以下のとおりである。1)SCA6ノックインマウスモデルの解析から、SCA6変異はCav2.1チャネルの基本的性質には変化を及ぼさないこと及び年齢依存的に変異チャネルがマウス小脳に蓄積し、凝集体を形成することをあきらかにした。2)SCA6変異のCAGリピートの伸長に伴って、ポリグルタミンをコードするMPI型スプライスアイソフォームの発現比率が増大することを細胞モデル及びマウス小脳で確認し、SCA6変異が遺伝子発現のレベルでも病態に寄与すること、及び3)このスプライス変化は小脳におけるスプライス因子の発現量の変化と関連していることを見出した。4)患者脳において、Cav2.1チャネルから伸長したポリグルタミン鎖を含むCav2.1チャネルC末端断片が切断されることを確認した。5)主に細胞モデルを用いて、Bax-inhibiting polypeptideがKu70のアセチル化を介してポリグルタミンの細胞毒性を抑制することを発見した。6)SCA6などの優性遺伝性神経変性疾患に対してsiRNAを用いて変異遺伝子産物を特異的に分解する方法を細胞レベルで確立した。7)CAGリピートとスプライス変異を同時にCacnala遺伝子エクソン47領域にノックインすることにより、変異Cav2.1チャネルを過剰にプルキンエ細胞に発現する新たなSCA6マウスモデルを作製した。このモデルでは若年より著明な小脳失調とプルキンエ細胞変性を示した。今後このモデルの詳細な解析から病態の解明が進展することが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Direct and accurate measurement of CAG repeat configuration in the ataxin-l(ATXN-I)gene by "dual-fluorescence labeled PCR-restriction fragment length analysis" (2008)
  • Author(s): Lin JX, Ishikawa K, Sakamoto M, Tsunemi T, Ishiguro T, Amino T, Toru S, Kondo 1, Mizusawa H.
  • Journal Title: Journal of Human Genetics 53 Pages: 287-295
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Insulin-like growth factor pathway is altered in Spinocerebellar ataxia type 1 and type 7. (2008)
  • Author(s): Gatchel JR, Watase K, Thaller C., Carson JP, Jafar-Nejad P, Shaw C, Zu T, Orr HT, Zoghbi HY.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Science of the USA 105 Pages: 1291-1296
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Redefining the disease locus of 16q22.1-linked autosomal dominant cerebellar ataxia. (2007)
  • Author(s): Amino T, Ishikawa K, Toru S, Ishiguro T, Sato N, Tsunemi T, Murata M, Kobayashi K, Inazawa J, Toda T, Mizusawa H.
  • Journal Title: Journal of Human Genetics 52 Pages: 643-649
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selective loss of Purkinje cells in a patient with anti-glutamic acid decarboxylase antibody-associated cerebellar ataxia. (2007)
  • Author(s): Ishida K, Mitoma H, Wada Y, Oka T, Shibahara J, Saito Y, Murayama S, Mizusawa H.
  • Journal Title: Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry 78 Pages: 190-192
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bax-inhibiting peptide protects cells from polyglutamine toxicity caused by Ku70 acetylation (2007)
  • Author(s): Li Y, Yokota T, Gama V, Yoshida T, Gomez JA, Ishikawa K, Sasaguri H, Cohen HY, Sinclair DA, Mizusawa H, Matsuyama S.
  • Journal Title: Cell Death & Differentiation 14 Pages: 2058-2067
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lithium therapy improves neurological function and hippocampal dendritic arborization in a Spinocerebellar ataxia type 1 mouse model. (2007)
  • Author(s): Watase K, Gatchel JR, Sun Y, Emamian E, Atkinson R, Richman R, Mizusawa H, Orr HT, Shaw C, Zoghbi HY.
  • Journal Title: PLoS Medicine 5 Pages: e182
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proieome analysis of soluble nuclear proteins reveals that HMGB1/2 suppress genotoxic stress in polyglutamine diseases. (2007)
  • Author(s): Qi ML, Tagawa K, Enokido Y, Yoshimura N, Wada, YI, Watase K. Ishiura S-i, Kanazawa I, Botas J, Saitoe M, Waiiker EE, Okazawa H
  • Journal Title: Nature Cell Biology 9 Pages: 402-414
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increase of disease duration of amyotrophic lateral sclerosis in a mouse modelby transgenic small interfering RNA. (2007)
  • Author(s): Yokota T, Sasaguri H, Yamada H, Unno N, Yamamoto T, Kubodera T, Anzai M, Mitani T, Mizusawa H.
  • Journal Title: Archives of Neurology 64 Pages: 145-146
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Gene Therapy of Hereditary Diseases with RNA Interference. (2007)
  • Author(s): 横田隆徳, 他
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会, 第80回日本生化学学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-13
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] Expansion of CAG repeats in α1A Ca^<2+> channel gene leads to altered splicing patterns at the boundaries of exon46/exon47. (2007)
  • Author(s): Akashiba H, Matsuki N, Mizusawa H, Watase K.
  • Organizer: 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
  • Place of Presentation: San Diego, CA(米国)
  • Year and Date: 2007-11-04
• [Presentation] Bax-inhibiting peptide protects cells from polyglutamine toxicity caused by Ku70 acetylation. (2007)
  • Author(s): Yoshida T, Yokota T, Li Y, GamaV, Gomez J, Ishikawa K, SasaguriH, Mizusawa H, Matsuyama S.
  • Organizer: 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
  • Place of Presentation: San Diego, CA(米国)
  • Year and Date: 2007-11-04
• [Presentation] Neuronal dysfunction in neurodegenerative diseases. A new autosomal dominant ataxia type 6(SCA6). (2007)
  • Author(s): Mizusawa H.
  • Organizer: 30th annual meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-09-11
• [Presentation] A New RNA Strategy For Selective Suppression of a Mutant Allele to any Mutation. (2007)
  • Author(s): 山田宏美, 久保寺隆行, 横田隆徳, 水澤英洋.
  • Organizer: 第13回日本遺伝子治療学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-06-30
• [Presentation] 第16番染色体長腕連鎖型優性遺伝性脊髄小脳変性症でのPurkinje細胞の形態的変化. (2007)
  • Author(s): 石川欽也, 他
  • Organizer: 第48回日本神経病理学会総会学術研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-05-30
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] 非典型例を含む16番染色体連鎖型脊髄小脳変性症1家系の臨床および分子遺伝学的研究. (2007)
  • Author(s): 佐藤 望, 他
  • Organizer: 第48回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-05-18
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] 16番染色体連鎖型脊髄小脳変性症ホモ接合体家系の臨床および分子遺伝学的研究. (2007)
  • Author(s): 石川欽也, 他
  • Organizer: 第48回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-05-18
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] SCA6における伸長ポリグルタミン鎖を含む変異α1Aカルシウムチャネル蛋白の細胞内分布について. (2007)
  • Author(s): 石黒太郎, 他
  • Organizer: 第48回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-05-17
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] 16番染色体長腕連鎖型優性遺伝性脊髄小脳変性症の原因遺伝子座の解析. (2007)
  • Author(s): 網野猛志, 佐藤 望, 石黒太郎, 常深泰司, 融 衆太, 戸田達史, 水澤英洋, 石川欽也.
  • Organizer: 第48回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-05-17
• [Presentation] Effectiveness of anti-androgen therapy for spinobulbar muscular atrophy(SBMA): An open study of 4 cases for 3 years. (2007)
  • Author(s): Niimi Y, Ishikawa K, Yamawaki M, Mizusawa H.
  • Organizer: 59th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
  • Place of Presentation: Boston, MA(米国)
  • Year and Date: 2007-05-04
• [Presentation] Transgenic siRNA halts ALS in a mouse model. (2007)
  • Author(s): Yokota T, Sasaguri H, Saito Y, Mitani T, Mizusawa H.
  • Organizer: 59th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
  • Place of Presentation: Boston, MA(米国)
  • Year and Date: 2007-05-04
• [Presentation] The effect of 3, 4-diaminopyridine on the postural imbalance and downbeat nystagmus in patients with ataxia. (2007)
  • Author(s): Tsunemi T, Ishikawa K, Mizusawa H.
  • Organizer: 59th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
  • Place of Presentation: Boston,MA(米国)
  • Year and Date: 2007-05-01
• [Book] Research Advances in Spinocerebellar Degeneration and Spastic Paraplegia (2008)
  • Author(s): Ishikawa K, Flanigan K, Mizusawa H.
  • Publisher: Research Signpost Publishers, Kerara, India.(In press)