軽度知的障害が見られるR3HDM1欠損症の脳病態の解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K08337
• Research Institution: Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center
• Principal Investigator: 福士 大輔 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 遺伝子医療研究部, 主任研究員 (90397159)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 君子 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 遺伝子医療研究部, 研究員 (30598602)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: R3HDM1 / 染色体逆位 / 軽度知的障害 / 自閉症様行動 / 神経突起 / RNA結合タンパク質 / miR-128

Outline of Annual Research Achievements

今年度は当初予定していた研究実施期間を1年延長して、追加実験を行った。その結果、研究期間全体を通じて以下を明らかにした。
①R3HDM1欠損症の患者では、リンパ芽球培養細胞におけるR3HDM1の発現量が健常者の約60％に低下していたが、R3HDM1のイントロン18に局在するmiR-128-1の発現量は、健常者との差が認められなかったため、本症例はR3HDM1単独の欠損症であることが確定した。②マウス胎児の初代海馬培養細胞のR3HDM1をノックダウンすると、正常細胞に比べて神経突起の長さと分枝の数が共に約60％低下した。③miR-128は、知的障害の病因遺伝子PHF6の3'UTRに作用してマウス脳の神経突起の伸長を抑制する。一方我々は、R3HDM1がmiR-128のPHF6に対する作用を阻害して、神経突起の伸長作用を促進する可能性があることをluciferase reporterアッセイにより明らかにした。④神経突起におけるR3HDM1の分布と移動について明らかにするために、マウス胎児の大脳皮質培養神経細胞に対して、チューブリン重合阻害剤であるノコダゾールを加えた結果、R3HDM1の神経突起上での局在量が減少した。さらに、ノコダゾール処理後にノコダゾールを含む培養液を除去するリリース実験を行った結果、リリース後0.5時間で神経突起におけるR3HDM1の局在量が回復した。これより、R3HDM1は細胞体から短時間で神経突起に移動することが明らかになった。⑤i-GONAD法によるモデルマウスの作製については、R3HDM1のホモ欠失、ヘテロ欠失それぞれのマウスの作出に成功し、系統維持を行っている。一方、本症例の発症にR3HDM1と共に関与すると考えられるmiR-128-1についても、MIR128-1遺伝子の欠損モデルマウスの作出に成功し、系統維持を行っている。

Research Products

• [Presentation] 染色体腕間逆位から同定した知的障害の新規原因遺伝子R3HDM1． (2022)
  • Author(s): 林 深, 福士大輔, 稲葉美枝, 加藤君子, 鈴木康予, 榎戸 靖, 野村紀子, 時田義人, 水野誠司, 山田憲一郎, 若松延昭
  • Organizer: 第125回日本小児科学会学術集会