2014 Fiscal Year Research-status Report
イヌの神経軸索ジストロフィーの原因遺伝子探索とヒト疾患モデルとしての応用
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26870118
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
坪井 誠也 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (20721963)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イヌゲノム / 神経軸索ジストロフィー / 神経疾患 / 遺伝病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全エキソーム解析法によりパピヨン犬に散発的に発生する神経軸索ジストロフィー（NAD）の原因遺伝子を同定した。本研究では（A）多症例のパピヨン犬において変異の大規模スクリーニング検査を行い、キャリア犬を摘発すると同時に、（B）同変異が疾患の病態発生に与える影響について調査する。平成２６年度の研究成果を以下に示す。
（A）多症例における変異のスクリーニング検査では、主に未発症のパピヨン犬のDNAサンプルの収集にあたり、同定された変異のジェノタイピングを行った。サンプル収集については麻布大学と鹿児島大学の協力もあり、短期間のうちに想定以上のDNAサンプル数を収集することが出来た。ジェノタイピング検査では、収集した未発症の個体はいずれも野性型のアリルを有することが判明し、全エキソーム解析法によって同定された変異アリルの浸透度は想定以上に低いことが示唆された。以上の研究成果については、次世代型シークエンサーを用いた全エキソーム解析法に関する研究と併せて本年度の獣医内科学アカデミーにて公表した。
（B）遺伝子の機能解析については、NADの主病変であるスフェロイドにおいて、同定した遺伝子のタンパク質が局在することを免疫組織化学法により明らかにした。またNAD症例では、スフェロイドにオートファジー関連タンパク質LC3も局在することが判明した。同蛋白質は、神経細胞体における発現が正常対照群と比較して有意に減弱しており、本疾患において神経細胞で恒常的に機能するオートファジーが障害されている可能性が示唆された。以上の研究成果については本年度の神経病理学会にて公表した。
今年度中に正常脳組織・全身組織における候補遺伝子のタンパクの発現分布や、アイソフォーム、細胞内局在などについても検討する予定だったが、現状は健常ビーグル犬から脳および全身臓器より組織サンプルを収集するまでにとどまっている。
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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
(A)多症例における変異のスクリーニング検査については、他大学の研究協力のおかげもあり当初の予定より非常に多くのサンプル収集を行うことができ、非常に順調に進展していると思われる。
一方、(B)遺伝子変異が本疾患の病態発生に与える影響については、今年度中に同定した遺伝子のタンパク発現分布を正常対照犬および疾患犬で調査・比較する予定だったが、組織サンプルの収集に時間がかかってしまい、まだ遂行できていない。しかしながら、NAD症例においてオートファジー関連タンパク質の発現分布の異常を確認することができ、同疾患の病理発生の解明に寄与することができた。
以上より、平成26年度の研究計画については、一部の研究内容に若干の進行の遅れがみられるものの、全体としては順調に進捗していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
（A）多症例における変異のスクリーニング調査では、上述の通りパピヨン犬において候補変異の浸透度が非常に低いことが示唆され、キャリア個体をまだ摘発できていない。よって次年度以降も引き続きゲノムサンプルを収集し、ジェノタイピング検査を実施する必要があると考えている。サンプルの収集については、大学病院に来院した動物を中心に実施する予定だが、パピヨン犬を繁殖しているブリーダーとも交渉し積極的に収集・解析しキャリアの淘汰を目指す。
（B）遺伝子変異が病態発生に与える影響については、次年度中にタンパク質の発現分布を特定するとともに、可能であれば脳に発現する遺伝子のアイソフォームも同定する。また、次年度以降はミトコンドリア関連タンパク質の分布について重点的に調査する予定である。症例犬のサンプルを用い遺伝子の異常とミトコンドリアの異常、およびオートファジーの異常の３点を結びつける因子について病理学的に検索する。なお、病態解析には経時的変化についても精査する必要があるため、NADモデルマウスの導入を検討している。
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[Presentation] Whole Exome Sequence法によるイヌ遺伝性神経疾患の原因遺伝子同定2015
Author(s)
坪井誠也, 渡邊学, 二瓶和美, 吉見奈津子, 加藤明久, 阪口雅弘, 大和修,櫛田和哉,チェンバーズジェームズ, 菅野純夫, 内田和幸, 中山裕之
Organizer
第11回獣医内科学アカデミー学術大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜
Year and Date
2015-02-20 – 2015-02-22
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