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GABA持続抑制不全の多様性がもたらすアンジェルマン症候群の病態解明と治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02777
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

江川 潔  北海道大学, 医学研究院, 助教 (40450829)

研究分担者 岡野 栄之  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (60160694)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワードアンジェルマン症候群 / GABA / GABA持続抑制 / GABA作動性持続抑制 / GABA作動性抑制 / 遺伝性てんかん / 精神運動発達遅滞 / 発達障害 / GABA抑制 / 自閉症スペクトラム
研究成果の概要

アンジェルマン症候群(AS)モデルマウスにおける海馬・皮質興奮性神経細胞ではGABA持続抑制が減弱していたのに対し、視床ニューロンでは減弱を認めなかった。ASマウスの脳波では、低周波成分のパワーが有意に高く、この異常はGABA受容体α5サブユニット選択的活性化剤、MP-Ⅲ-022の投与により改善した。視床-皮質間におけるGABA持続抑制の不均衡がASのてんかん・脳波異常の原因となる可能性が示唆された。また、iPS細胞をもちいて、抑制性ニューロンの発火は正常であること、マウス神経細胞のCl-濃度を制御するトランポーターの発現は異常であることも明らかとなり、ASの病態生理の理解が深まった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究により、アンジェルマン症候群(AS)における皮質神経細胞選択的なシナプス外持続抑制の減弱がその病態生理に重要であることを明らかにした。GABA作動性抑制は薬剤により調整可能であり、α5サブユニット選択的陽性変力薬がてんかんの治療に有効である可能性が示唆された。持続抑制が全体に下がっているのではなく、領域間の不均等により症状が発生しうる、という結果はこれまで全く報告されておらず、ASのみならず中枢神経疾患全体への病態生理探索に一石を投じるものと思われる。また、クロライドトランスポーターの調整薬であるブメタニドも知的障害の改善に寄与することが示された。将来的な治療への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Univ of Wisconsin, Dept. of Chemistry(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Univ of Wisconsin, Dept. of Chemistry(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Imbalanced expression of cation-chloride cotransporters as potential therapeutic target in an Angelman syndrome model mouse.2023

    • 著者名/発表者名
      Egawa K#, Watanabe M#(#contributed equally to this work), Shiraishi H, Sato D, Takahashi Y, Nishio S , Fukuda A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13: 5685 号: 1 ページ: 5685-5685

    • DOI

      10.1038/s41598-023-32376-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variance in the pathophysiological impact of the hemizygosity of gamma-aminobutyric acid type A receptor subunit genes between Prader-Willi syndrome and Angelman syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      Egawa Kiyoshi、Saitoh Shinji、Asahina Naoko、Shiraishi Hideaki
    • 雑誌名

      Brain and Development

      巻: 43 号: 4 ページ: 521-527

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2020.12.014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flurothyl-induced seizure paradigm revealed higher seizure susceptibility in middle-aged Angelman syndrome mouse model2021

    • 著者名/発表者名
      Egawa Kiyoshi、Nakakubo Sachiko、Kimura Shuhei、Goto Takeru、Manabe Atsushi、Shiraishi Hideaki
    • 雑誌名

      Brain and Development

      巻: 43 号: 4 ページ: 515-520

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2020.12.011

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficacy of perampanel for epileptic seizures and daily behavior in a patient with Leigh syndrome: A case report2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shuhei、Shiraishi Hideaki、Egawa Kiyoshi、Uchida Masaya、Ueno Michihiko
    • 雑誌名

      Brain and Development

      巻: 43 号: 1 ページ: 157-159

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2020.07.008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-latency somatosensory-evoked potentials demonstrate cortical dysfunction in patients with Angelman syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      Egawa Kiyoshi、Saitoh Shinji、Asahina Naoko、Shiraishi Hideaki
    • 雑誌名

      eNeurologicalSci

      巻: 22 ページ: 100298-100298

    • DOI

      10.1016/j.ensci.2020.100298

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term follow up of an adult with alternating hemiplegia of childhood and a p.Gly755Ser mutation in the ATP1A3 gene2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Tomoshiro、Narugami Masashi、Egawa Kiyoshi、Yamamoto Hiroyuki、Asahina Naoko、Kohsaka Shinobu、Ishii Atsushi、Hirose Shinichi、Shiraishi Hideaki
    • 雑誌名

      Brain Dev.

      巻: 40 号: 3 ページ: 226-228

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2017.11.007

    • NAID

      120006559004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Electrophysiological properties of excitatory or inhibitory neurons derived from induced pluripotent stem cells (iPSC) in Angelman syndrome.2019

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Egawa, Yoshihiro Hirata, Mitsuru Ishikawa, Hideaki Siraishi, Shinji Saito, Yukitoshi Takahasi, Hironobu Okuno, Hideyuki Okano
    • 学会等名
      The 20th Annual Meeting of Infantile Seizure Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Imbalanced Tonic Inhibition Between the Cortex and Thalamus Causes Epileptiform Activity in Mice Model of Angelman Syndrome.2019

    • 著者名/発表者名
      Egawa K, Shiraishi H, Savic M, Li G, Cook J.
    • 学会等名
      American Epilepsy Society, 63th Scientific meeting,
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遺伝性てんかん・発達障害動物モデルにおける認知機能評価の難しさ ―アンジェルマン症候群モデルマウスにおける経験―2019

    • 著者名/発表者名
      江川潔
    • 学会等名
      第53回日本てんかん学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pathophysiological impact of diverse dysregulation of tonic inhibition in Angelman syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Egawa and Atuo Fukuda
    • 学会等名
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アンジェルマン症候群患者由来iPS細胞より誘導された興奮性/抑制性神経細胞の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      平田快洋、石川充、白石秀明、佐藤大介、斎藤伸治、高橋幸利、奥野博庸、岡野栄之、江川潔
    • 学会等名
      第41回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アンジェルマン症候群患者iPS細胞由来ニューロンの電気生理学的検討2018

    • 著者名/発表者名
      江川潔、平田快洋、白石秀明、佐藤大介、齋藤伸治、高橋幸利、奥野博庸、石川充、岡野栄之
    • 学会等名
      第60回日本小児神経学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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