2017 Fiscal Year Research-status Report
SMN2遺伝子のイントロン・リテンションを応用した脊髄性筋萎縮症新規治療法の開発
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17K10077
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
西尾 久英 神戸大学, 医学研究科, 教授 (80189258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠原 正和 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (80437483)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脊髄性筋萎縮症 / SMN1遺伝子 / SMN2遺伝子 / スプライシング / イントロン・リテンション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）は、ＳＭＮ１遺伝子異常によって生じる運動ニューロン病である。分子遺伝学的研究から、ＳＭＮ２遺伝子のコピー数が多いほどＳＭＡは軽症化することが明らかになり、ＳＭＮ２遺伝子の発現促進を目指して、治療薬の開発が進められてきた。 私たちは、１９９５年より、ＳＭＮ１遺伝子、ＳＭＮ２遺伝子に関して、診断と治療法開発の研究をおこなってきた。今回の研究プロジェクトは、これまでの研究を発展させて、選択的スプライシングを制御し、人為的にイントロン・リテンションを生じさせる技術を応用した脊髄性筋萎縮症の新規治療法の開発を企図するものである。
２０１７年度は、対照線維芽細胞とＳＭＡ線維芽細胞を用いて、特別な処置をしない状態で、ＳＭＮ１遺伝子、ＳＭＮ２遺伝子の転写産物を調べたところ、イントロン２ｂ、イントロン３ｂ、イントロン７の塩基配列を含む転写産物を検出した。それまでに、イントロン２ｂの塩基配列を含む転写産物の報告はなかった。
そこで、私たちは、イントロン２ｂを含む転写産物を中心において研究をおいて進めた。私たちは、イントロン２ｂを含む転写産物は、ＳＭＮ１遺伝子、ＳＭＮ２遺伝子の双方から産生することを明らかにし、その局在は核内に制限されていることを示した。また、イントロン２ｂを含む転写産物は、その塩基配列の中にナンセンス・コドンを含んでいるにも関わらず、ナンセンス変異依存mRNA分解機構(ＮＭＤ)システムの標的とはならないことを示した。しかし、イントロン２ｂを含む転写産物に由来するタンパクは検出できなかったことより、この転写産物の機能はタンパク合成ではないと考えられた。
さらに、２０１７年、私たちは、ＳＭＡの早期診断・早期治療を目標として、新生児遺伝子スクリーニング研究を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
新規治療法の開発研究に関しては、初期の実験の段階で、ＳＭＮ１遺伝子、ＳＭＮ２遺伝子の転写産物の中に、イントロン２ｂ、イントロン３ｂ、イントロン７の塩基配列を含む転写産物を検出することができたため、そのあとの研究をスムーズに展開することができた。
また、新生児遺伝子スクリーニング研究に関しては、濾紙血ＤＮＡを用いて、ＳＭＮ１遺伝子の欠失を検出する方法論を確立することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規治療法の開発研究に関しては、私たちは、すでにイントロン７を含むＳＭＮ２遺伝子転写産物を見出している。この場合エクソン７が最終エクソンの上流を形成することになる。エクソン７が最終エクソンになれば、エクソン７がスキップされてしまうことはない。そこで、イントロン７に存在する塩基配列をアンチセンス・オリゴヌクレオチドの標的とした実験を行い、ＳＭＮ２エクソン７を最終エクソンに転換するという治療戦略の基盤研究を行う予定である。当初、アンチセンス・オリゴヌクレオチドの標的部位として、イントロン７の５’スプライス部位、３’スプライス部位、ブランチ部位等を考えていたが、これら以外にも、イントロン７のリテンションにかかわる部位があるかも知れない。現在、イントロン７のリテンションにかかわる部位を探索しているところである。そのあと、イントロン７を含むＳＭＮ２遺伝子転写産物の細胞内局在、翻訳効率についても検討する予定である。
また、新生児遺伝子スクリーニング研究に関しては、全国の産科・新生児科施設の協力を得ながら、実際にスクリーニングを開始し、開発した方法論を改善していきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
［当該助成金が生じた状況〕当該年度は、前年度までに購入したピペット、試薬を使用することができたため、消耗品の支払いを少なくすることができた。
［翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画］前年度に研究を進めている途中で神戸大学から神戸学院大学に異動することが決まった。研究を続けるために、神戸学院大学でも新たに研究室を立ち上げなければならない。ピペット、試薬を含む消耗品をそろえていくだけでも、かなりの出費が見込まれる。さらには、ＰＣＲ機器のリースあるいは購入も必要になる。翌年度分として請求した助成金と合わせることで、研究継続に必要な額を確保する予定である。
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