2018 Fiscal Year Research-status Report
体細胞変異に焦点をあてたGATOR1機能障害によるてんかん発症機序の解明
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18K14608
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
石田 紗恵子 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (50777927)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | てんかん / 体細胞変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
GATOR1複合体の生殖細胞変異は、神経異常発火が脳の一部に限局される焦点性てんかんを引き起こす。しかし、患者は同じ遺伝子変異を有する家系内であっても、多様な症状を示す。このことは、生殖細胞変異以外の病因が存在していることを示唆している。申請者は、これまでにGATOR1複合体に生殖細胞変異を有する患者脳から、新たに体細胞変異を同定した。また、生殖細胞変異のみを有するマウスは自発性てんかん発作を示さないことを発見した。
これらの結果から、申請者は、生殖細胞変異に加えて体細胞変異が発生する「2-hit」が、てんかん発症に影響を与え、体細胞変異の発生箇所に依存して多様な症状が現れるとの仮説を立てた。本研究では、GATOR1複合体の「2-hit」モデルマウスを作製することにより、患者の遺伝子異常を再現し、その表現型解析と下流遺伝子発現動態の解析により、GATOR1複合体異常によるてんかん発症メカニズムを明らかにする。
本年度は、2-hitモデルマウスの作製を行った。GATOR1複合体構成遺伝子それぞれのFloxマウスと生殖系細胞でCreを発現するマウスと交配することにより、lox/-マウスを作製した。そして、lox/-マウスの大脳半球に、Creを有するベクターを子宮内の胎児にDNAを導入するin utero electroporation（IUE)法で導入することにより、体細胞変異を有する患者の遺伝子異常の再現を試みた。IUEは、患者から異常な巨大化が報告されている大型錐体細胞が誕生する胎日齢を対象に行った。現在、2-hitモデルマウスの表現型の解析を行っている。
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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
本年度は、当初の予定通り、「2-hit」モデルマウスの作製に必要な全てのマウス系統の作製に成功し、順調に計画を遂行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、GATOR1複合体体細胞変異を有する患者に出現する限局性皮質形成異常の発生を調べる目的で、IUE後、神経細胞の移動と定着がほぼ完了する生後に脳を固定し、異型巨細胞の出現の有無を評価する。また、大脳層構造を、層特異的マーカーで可視化することにより、評価する。加えて、軸索マーカーを用いてGFP+細胞の軸索形態に異常が認められないかを明らかにする。Depdc5+/-マウスは自発性てんかんを起こさず、Nprl2+/-、Nprl3+/-マウスにおいてもこれまでに行動異常の報告はない。体細胞変異を導入した大脳半球に異常脳波が発生するか、またそれに伴いてんかん発作が認められるかを24hr Video脳波解析により明らかにする。自発性のてんかん発作が認められなかった場合は痙攣誘発剤に対する感受性を検討する。
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