2018 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 Gakuin University |
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Principal Investigator |
西尾 久英 神戸学院大学, 総合リハビリテーション学部, 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、イントロン２ｂを含む転写産物を解析した。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。
２０１８年度は、ＳＭＡ線維芽細胞を用いて、イントロン７のリテンションを誘導する実験を行った。イントロン７のスプライスドナーサイトを標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドをトランスフェクションしたところ、イントロン７のリテンションは誘導されずに、かえってエクソン７の受容、イントロン７の排除が進んだ。この現象の基盤にある分子機構についてはいまだ不明である。
ＳＭＡの新生児スクリーニングについては、全国の産科・新生児科の協力を得て、パイロット研究を推進した。
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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
私たちの実験で、ＳＭＮ２遺伝子（あるいはＳＭＮ１遺伝子）のエクソン７とイントロン７の境界のスプライスコンセンサス配列を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドが、スプライシングの効率を低下させない、それどころかスプライシングの効率を上げることが明らかになった。このことは、何回実験を繰り返しても同じ結果が得られていることから、偶然得られた所見ではない。予想外の、しかも再現性のある所見である。現時点で、この所見をうまく説明できないが、ＳＭＡの治療法の開発に直結するものであるのは確かである。研究の進展が楽しみである。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）２０１９年度は、前年度に引き続き、ＳＭＡ線維芽細胞を用いて、ＳＭＮ２遺伝子（あるいはＳＭＮ１遺伝子）のイントロン７のリテンションを誘導する実験を行う。イントロン７のスプライスアクセプターサイトを標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドをトランスフェクションし、イントロン７のリテンションは誘導されるかどうかを検討する。
（２）ＳＭＮ２遺伝子（あるいはＳＭＮ１遺伝子）エクソン７のスプライシングにおけるスプライシング・コンセンサス配列の貢献の程度を評価する。
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| Causes of Carryover |
＜次年度使用額が生じた理由＞
神戸大学から神戸学院大学に異動し、新たに研究室を立ち上げて、研究をスタートしたが、いまだ本格的に稼働しているとは言えない状況である。そのため、機器、試薬の購入額が少なく、次年度使用額が生じた。
＜使用計画＞
いまだ、研究室の状況は完備したとは言えず、今年度も、機器、試薬を購入し続ける必要がある。
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[Journal Article] Intron-retained transcripts of the spinal muscular atrophy genes, SMN1 and SMN2.2018
Author(s)
Harahap NIF, Niba ETE, Ar Rochmah M, Wijaya YOS, Saito T, Saito K, Awano H, Morioka I, Iijima K, Lai PS, Matsuo M, Nishio H, Shinohara M.
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Journal Title
Brain & Devwlopment
Volume: 40
Pages: 670, 677
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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