悪性高熱症モデルと成り得る変異体細胞バンクの樹立

• 研究課題/領域番号: 16K08917
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用薬理学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 小口 勝司 昭和大学, 医学部, 名誉教授 (50129821)
• 研究分担者: 小山田 英人 昭和大学, 医学部, 講師 (50266160)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 悪性高熱症 / リアノジン受容体 / 遺伝子診断 / 疾患モデル / 全身麻酔薬 / 遺伝子変異体 / 遺伝子発現 / リアノジン受容体1型 / 培養細胞株 / 細胞内Ca2+イメージング / 遺伝子 / 薬理学

研究成果の概要

悪性高熱症（malignant hyperthermia、MH）の術前の遺伝子診断に繋がる遺伝子変異と薬物感受性の変化の関連を明らかにするために、MH患者の症例報告における１型リアノジン受容体（RyR1、Ca2+放出チャンネル）の遺伝子変異体を作製し効率的に発現する細胞株の樹立法を確立した。さらにCa2+イメージング-システムと組み合わせることによりMH型RyR1遺伝子変異による薬物感受性の変化の有無を解析して、幾つかのRyR1遺伝子変異部位とMH病態の関連を明らかにしてMH遺伝子診断の根拠となり得る実験結果を示すと共に全身麻酔薬創薬のためのMH疾患モデル細胞となり得ることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これらの研究成果により、国内外で、MH発症に関わるRyR1遺伝子変異部位が明らかにされて術前のMH遺伝子診断の根拠となり得る研究結果を示すと共に、これらのMH型RyR1変異体を発現する細胞をMH疾患モデルとしてより安全な新たな全身麻酔薬の開発に利用することにより安全な医療行為の発展に貢献できるものと期待される。本研究課題で使用したカセット構造化した野生型とMH型RyR1変異体cDNA、並びにその発現細胞株は、国内外の研究者の要望があれば提供することができるようになった。今後は、多くの研究者が簡易に目的とするRyR1変異体の作製と発現する細胞株の樹立も可能で、新たな研究の展開も期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Construction of an all-in-one double-conditional shRNA expression vector (2019)
  • 著者名/発表者名: Kudo Y, Oyamada H, Matsuoka T, Inagaki A, Tsuchiya H, Ao Y, Kimura AM, Tsuji M, Oguchi K, Kiuchi Y.
  • 雑誌名: Showa Univ J Med Sci 巻: 31 ページ: 41-50
  • NAID: 130007662338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient high-throughput screening by endoplasmic reticulum Ca2+ measurement to identify inhibitors of ryanodine receptor Ca2+-release channels. (2018)
  • 著者名/発表者名: Murayama T, Kurebayashi N, Ishigami-Yuasa M, Mori S, Suzuki Y, Akima R, Ogawa H, Suzuki J, Kanemaru K, Oyamada H, Kiuchi Y, Iino M, Kagechika H, Sakurai T.
  • 雑誌名: Mol Pharmacol. 巻: 94 ページ: 722-730
  • 査読あり
• [学会発表] Design and constructs of the single “All-in-One”type single double-conditional shRNA expression vectors for a spatio-temporal gene and/or cell targeting (2019)
  • 著者名/発表者名: Oyamada H, Ao Y, Kudo Y, Okamoto R, Matsuoka T, Inagaki A, Aoyama E, Oguchi K, Kiuchi Y.
  • 学会等名: 第92回日本薬理学会年会
• [学会発表] 悪性高熱症関連変異を有する骨格筋型リアノジン受容体の構造と機能変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山澤徳志子，山口眞紀，小川治夫，村山尚，小山田英人，呉林なごみ，鈴木純二，金丸和典，櫻井隆，飯野正光
  • 学会等名: 日本筋学会第4回学術集会
• [学会発表] 小胞体内Ca2+濃度測定を利用した新規RyR1阻害薬のハイスループットスクリーニング (2018)
  • 著者名/発表者名: 村山尚，呉林なごみ，湯浅磨里[石上] ，森修一，鈴木志奈，秋間龍之介，小川治夫，鈴木純二，金丸和典，小山田英人，木内祐二，飯野正光，影近弘之，櫻井隆
  • 学会等名: 日本筋学会第4回学術集会
• [学会発表] A novel screeniing method for drugs inhibiting type 1 ryanodine receptor （RyR1) by ER Ca2+ monitoring (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木志奈、秋間龍之介、村山尚、呉林なごみ、湯浅麻里、森修一、影近弘之、鈴木純二、金丸和典、飯野正光、小山田英人、小口勝司、小川治夫、豊島近、櫻井隆
  • 学会等名: 第90回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Genotype-phenotype correlations of central core disease mutaitions in the C-terminal region fo the RYR1 channel (2017)
  • 著者名/発表者名: 村山尚、呉林なごみ、小川治夫、山澤徳志子、小山田英人、小口勝司、櫻井隆
  • 学会等名: 第90回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Correlation of molecular dynamics analysis and Calcium dynamics in mutant type 1 ryanodine receptors (2017)
  • 著者名/発表者名: 山澤德志子, 村山尚, 山口眞紀, 小山田英人, 呉林なごみ, 鈴木純二, 金丸和典, 櫻井隆, 飯野正光
  • 学会等名: 第55回 日本生物物理学会年会