2021 Fiscal Year Research-status Report
筋強直性ジストロフィーの加齢性病態の解明とアンチセンス核酸療法の開発
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21K06976
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
越後谷 裕介 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (90609950)
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2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 筋強直性ジストロフィー / 核酸医薬 / アンチセンス人工核酸 / CTGリピート / 加齢 / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋強直性ジストロフィー(myotonic dystrophy, MyD)は加齢性に進行する筋強直や筋萎縮、筋力低下を特徴とする成人で最も多い遺伝性筋疾患である。現在MyDに対する有効な治療法はない。MyDは、変異DMPK遺伝子の末端に付加された異常伸長した3つ組塩基の繰り返し(CTGリピート)から産生される変異RNAが原因で発症する。現在、標的RNAに特異的に結合するアンチセンス人工核酸(ASO)が、MyDの有力な治療薬候補の一つとして考えられている。MyDに有効なASOの開発には、より効果的な修飾核酸の開発と、ASOの有効性を評価するための適切なモデル動物が必要である。そこで本研究では、MyDモデルマウスの加齢病態を明らかにし、MyDに対する新たなASO治療戦略の開発を目指す。
研究初年度は、異なる月齢のMyDモデルマウス(成長期(2ヶ月齢)、維持期(6, 12ヶ月齢)、老齢期(18ヶ月齢))のサンプリングを予定通り実施した。加齢に伴い死亡個体が見られたが、各群に必要なサンプル数を得ることができた。また表現型解析のための筋力測定では、本MyDモデルマウスの筋強直症状を評価するための握力測定系を構築した。すなわち、連続測定による筋力差(1回目測定値ー2回目測定値)は健常群と比べてMyDモデルマウスにおいて大きいことが示唆された。
筋電位測定では、MyDモデルマウスの筋強直(活動電位の異常延長)の指標であるミオトニア電位の簡易測定系を構築した。本測定系を用いて四肢骨格筋の筋電位を測定したところ、ミオトニア電位は前脛骨筋および大腿四頭筋に比べて、腓腹筋において発生頻度が高く、持続時間が長いことが示唆された。今後は、加齢にかかわる表現型解析と共に、骨格筋細胞内のRNA分子病態を詳細に解析する予定である。
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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
加齢病態を解析するために必要な月齢の異なるMyDモデルマウス(2, 6, 12, 18ヶ月齢)のサンプリングが雌雄共に順調に進んでいる。これらモデルマウスの体重変化や筋力変化、筋電位などの表現型解析のデータは予定通り進められている。一方、RNAスプライシングや核内RNA病巣を検出する実験系の構築に時間を要しているが、サンプリングは完了しているため順次分子病態の解析を進めていく。令和三年度予定していた異なる遺伝的背景を持つ系統への戻し交配は、オリジナルの系統の繁殖世代間または同腹仔間において変異CTGリピート数の変化が確認されたため、繁殖計画を見直している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに、最も時間がかかる老齢期モデルマウスの表現型解析、および骨格筋・心筋等のサンプリングが予定通り進められている。令和四年度は、これら組織サンプルを用いて、CTGリピートが原因となる分子病態メカニズムが加齢によってどのように変化するのかを詳細に解析する。また、オリジナル系統のモデルマウスにおいて見られた世代間または同腹仔間における変異CTGリピート数の変化については、シークエンス解析により変異傾向を明らかにした上で、異なる遺伝的背景への戻し交配を進める。また本トランスジェニックマウスの変異RNAを標的とするRNA分解型アンチセンス核酸配列を設計し、月齢の異なるモデルマウス骨格筋における有効性を調べる予定である。
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| Causes of Carryover |
令和三年度は新型コロナウイルスの影響で予定の実験を十分に実施できなかったことに加え、分子生物学的実験や動物の繁殖実験において詳細な条件検討が必要になり、予定していた物品の購入を見送ったため次年度使用額が生じた。次年度使用額は令和四年度の助成金と合わせ、分子生物学的実験や動物の繁殖実験にかかる消耗品の購入に充て、本研究のさらなる発展を目指す。
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[Journal Article] Development of DG9 peptide-conjugated single- and multi-exon skipping therapies for the treatment of Duchenne muscular dystrophy2022
Author(s)
Lim KRQ, Woo S, Melo D, Huang Y, Dzierlega K, Shah MNA, Aslesh T, Roshmi RR, Echigoya Y, Maruyama R, Moulton HM, Yokota T.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 119(9)
Pages: e2112546119
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Dystrophin Exon-52 Deleted Miniature Pig Model of Duchenne Muscular Dystrophy and Evaluation of Exon Skipping2021
Author(s)
Echigoya Y, Trieu N, Duddy W, Moulton HM, Yin H, Partridge TA, Hoffman EP, Kornegay JN, Rohret FA, Rogers CS, Yokota T.
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Journal Title
Int J Mol Sci.
Volume: 22(23)
Pages: 13065
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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