ヒトてんかんの遺伝子改変モデル動物の作出と革新的治療の開発

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21249062
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 廣瀬 伸一 福岡大学, 医学部, 教授 (60248515)
• Keywords: チャネル / 受容体 / てんかん / 中枢神経 / 遺伝子

Research Abstract

申請者が設立・管理するてんかん遺伝子バンクを利用し、脳に発現するイオンチャネルに的を絞り、遺伝子変異をスクリーニングし、あわせて発見された変異チャネルの電気生理学的異常をex vivoで検証した。さらにヒトで発見されたチャネル変異を持つてんかんモデル動物を作出し、チャネルの異常がてんかんの発症へとつながる過程を明らかにし、てんかんの分子病態をin vivoで明らかにした。
具体的には全国より「遺伝子診断依頼」として寄せられるサンプルより乳児重症ミオクロニーてんかんで100種類に及ぶSCN1Aの新規遺伝子異常を発見した。さらに、十数種のKCNQ2遺伝子異常を発見し、その変異チャネルの電気生理学的異常をex vivoで検証した。加えて女性のみが罹患するPCDH19関連てんかんの遺伝子異常を日本人患者で同定し論文として発表した。また、KCNQ2遺伝子に変異を持つ可変型ノックインマウス(キックインマウス)三系統の作出に成功し、その神経科学的、電気生理学的異常を証明した。(論文投稿中)キックインマウス作出法の改良型である、キックインマウスEX法を用いて、ノックインマウスのSCN1Aの全翻訳領域に変異を導入出来るシステムを構築した。現在、その個体作出中である。
これらの研究により申請者らは、小児てんかん患者のイオンチャネルの異常を迅速かつ継続的に同定・解析を行える施設、システムを確立した。また遺伝子組換えラットの作出と、新しい手法の可変型ノックインマウスの作出が安定して行えるようになった。
今後も、遺伝子解析と動物作出によるてんかんの病態解明に努めるが、さらに、この一連の研究の最終目的である"分子病態に基づく革新的な治療法を開発"に展開する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Mutation of the SCN1A gene in acute encephalophathy (2012)
  • Author(s): Saitoh M, Shinohara M, Hoshino H, Kubota M, Amemiya K, Takanashi J, Hirose S, Mizuguchi M
  • Journal Title: Epilepsia Pages: 1-7
  • DOI: doi:10.1111/j.1528-1167.2011.03402.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PCDH19 Mutation in Japanese Females with Epilepsy (2012)
  • Author(s): Higurashi N, Shi X, Yasumoto S, Oguni K, Itomi K, Miyamoto A, Shirishi H, Kato T, Makita Y, Hirose S.
  • Journal Title: Epilepsy Res Volume: 99 Pages: 28-37
  • DOI: DOI:10.1016/j.eplepsyres.2011.10.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutations in PRRT2 responsible for paroxysmal kinesigenic dyskinesias also cause benign familial infantile convulsions (2012)
  • Author(s): Ono S, Yoshiura K, Kinoshita A, Kikuchi T, Nakane Y, Kato N, Sadamatsu M, Konishi T, Nagamitsu S, Matsuura M, Yasuda A, Komine M, Kanai K, Inoue T, Osamura T, Saito K, Hirose S, Koide H, Tomita H, Ozawa H, Niikawa N, Kurotaki N
  • Journal Title: J Hum Genet Pages: 1-4
  • DOI: 10.1038/jhg.2012.23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical spectrum of SCN2A mutations (2011)
  • Author(s): Shi X, Yasumoto S, Kurahashi K,Nakagawa E, Fukasawa T, Uchiya S, Hirose S
  • Journal Title: Brain Dev Volume: 34(7) Pages: 541-5
  • DOI: doi:10.1016/j.braindev.2011.09.016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diagnosing nocturnal frontal lobe epilepsy: A case study of two children (2011)
  • Author(s): Tomonoh Y, Yasumoto S, Ihara Y, Fujita T, Nakamura N, Ninomiya S, Kodama R, Ideguchi H, Inoue T, Mitsudome A, Hirose S
  • Journal Title: Seizure Volume: 20(7) Pages: 583-5.
  • DOI: doi:10.1016/j.seizure.2011.03.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A boy with a severe phenotype of succinic semialdehyde dehydrogenase deficiency (2011)
  • Author(s): Yamakawa Y, Nakazawa T, Ishida A, Saito N, Komatsu M, Matsubara T, Obinata K, Hirose S, Okumura A, Shimizu T.
  • Journal Title: Brain Dev Volume: 34(2) Pages: 107-12
  • DOI: doi:10.1016/j.braindev.2011.05.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Early-onset absence epilepsy at eight months of age (2011)
  • Author(s): Kobayashi Y, Akasaka N, Ohashi T, Saitoh S, Tomonoh Y, Hirose S, Tohyama J.2011
  • Journal Title: Epileptic Disord Volume: 13(4) Pages: 417-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Autosomal dominant nocturnal frontal lobe epilepsy : a genotypic comparative study of Japanese and Korean families carrying the CHRNA4 Ser284Leu mutation (2011)
  • Author(s): Hwang SK, Makita Y, Kurahashi H, Cho YW, Hirose S.2011
  • Journal Title: J Hum Genet Volume: 56(8) Pages: 609-12
  • DOI: 10.1038/jhg.2011.69
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetics of temporal lobe epilepsy (2011)
  • Author(s): Hwang SK, HIROSE S
  • Journal Title: Brain Dev Volume: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2011.10.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mortality in Dravet syndrome : search for risk factors in Japanese patients (2011)
  • Author(s): Sakauchi M, Oguni H, Kato I, Osawa M, Hirose S, Kaneko S, Takahashi Y, Takayama R, Fujiwara T
  • Journal Title: Epilepsia Volume: 52(2) Pages: 50-54
  • DOI: 10.1111/j.1528-1167.2011.03002.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] On the likelihood of SCN1A microdeletions or duplications in Dravet syndrome with missense mutation (2011)
  • Author(s): Shi X, Wang J, Kurahashi H, Ishii A, Higurashi N, Kaneko s, Hirose S
  • Journal Title: Brain Dev Volume: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2011.11.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Developmental changes of Na (v) 1.1 and Na (v) 1.2 Expression in the Human Hippocampus and Temporal Lobe (2011)
  • Author(s): Wang W, Takashima S, Segawa Y, Itoh M, Shi X, Hwang SK, Nabeshima K, Takeshita M, Hirose S
  • Journal Title: Brain Res Pages: 61-70
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2011.02.083
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Retrospective multiinstitutional study of the prevalence of early death in Dravet syndrome
  • Author(s): Sakauchi M,Oguni H, Kato I, Osawa M, Hirose S, Kaneko S, Takahashi Y, Takayama R, Fujiwara T
  • Journal Title: Epilepsia Volume: 52(6) Pages: 1144-9
  • DOI: doi:10.1111/j.1528-1167.2011.03053.x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The development of the DNA chip which aimed at the clinical application in epilepsy (2011)
  • Author(s): Sugawara T., Yoshida S., Wada K., Hirose S., Iwasa H., Kaneko S.
  • Organizer: 29^<th> International Epilepsy Congress
  • Place of Presentation: Roma
  • Year and Date: 20110828-20110901
• [Presentation] Steroid pulse therapy as an effective treatment for refractory epilepsy in children with glutamate receptor (GluR) antibodies (2011)
  • Author(s): Yasumoto S., Ihara Y., Fujita T., Tomonoh Y., Ninomiya S., Nakamura N., Ideguchi H., Inoue T., Takahashi Y., Hirose S.
  • Organizer: 29^<th> International Epilepsy Congress
  • Place of Presentation: Roma
  • Year and Date: 20110828-20110901
• [Presentation] Prior administration of urinastatin decrease the total dosage of gamma-glolin in early stage Kawasaki disease (2011)
  • Author(s): Yosikane Y, Hashimoto J, Ueda M, Ogawa A, Hirose S
  • Organizer: 45^<th> Annual ameeting of the ssociation for European
  • Place of Presentation: Spain Granada
  • Year and Date: 20110518-20110521
• [Presentation] Aoutosomal Dominant Nocturnal Frontal Lobe Epilepsy : A Genotypic Comparative Study of Japanese and Korean Families Carrying the CHRNA4 Ser284Leu Mutation (2011)
  • Author(s): Su-Kyeong Hwang Makita Y., Kurahashi H., Yong-Won Cho, Hirose S
  • Organizer: KES韓国てんかん学会
  • Place of Presentation: 仁川
  • Year and Date: 2011-06-24
• [Presentation] Guideline for genetic diagnosis for epilepsy (2011)
  • Author(s): Hirose S
  • Organizer: KES韓国てんかん学会
  • Place of Presentation: 仁川(招待講演)
  • Year and Date: 2011-06-24
• [Presentation] Update for genetics of epilepsy plenary session (2011)
  • Author(s): Hirose S
  • Organizer: KES韓国てんかん学会
  • Place of Presentation: 仁川(招待講演)
  • Year and Date: 2011-06-24
• [Presentation] Genetically engineered animal models for epilepsy "Basic Science Session (2011)
  • Author(s): Hirose S
  • Organizer: KES韓国てんかん学会
  • Place of Presentation: 仁川(招待講演)
  • Year and Date: 2011-06-24