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イノシン三リン酸分解酵素欠損症の分子病態解明とそれを利用した治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K06960
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49010:病態医化学関連
研究機関九州大学

研究代表者

土本 大介  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (70363348)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードてんかん / イノシン三リン酸分解酵素 / 脱分極 / ITPA / イノシン三リン酸 / マウスモデル / 静止膜電位 / 脳症 / イノシン
研究成果の概要

イノシン三リン酸分解酵素(ITPA)欠損によるてんかん性脳症の分子病態解明を目的として神経幹細胞特異的Itpa遺伝子ノックアウトマウス(cKOマウス)を作成、解析した。cKOマウスは自発性および聴原性のてんかん発作を示した。cKOマウスの脳神経細胞では静止膜電位脱分極と活動電位発火頻度上昇、微小興奮性シナプス後電流の頻度と振幅の上昇、微小抑制性シナプス後電流の頻度上昇を認めた。ITPA欠損による神経細胞の静止膜電位脱分極による興奮性の上昇がてんかん発作の原因と考えられた。また、ITPA欠損症治療薬探索を目的としてマウス神経芽腫由来細胞株Neuro2aのItpaノックアウトクローンを樹立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

早期乳児てんかん性脳症(EIEE)は重篤な先天性疾患であるがその原因遺伝子は多岐にわたる。一部のタイプは神経細胞の興奮性に関わるイオンチャネル関連遺伝子の変異によって引き起こされていることが知られているがメカニズムが不明の原因遺伝子が多い。EIEEの一つEIEE35はITPA遺伝子の変異が原因であることが2015年に報告されたがメカニズムは不明であった。ITPA欠損が神経細胞の静止膜電位脱分極を引き起こし神経細胞の易興奮性とてんかん発作を引き起こすことを明らかにした本研究はITPA欠損症のみならず他のてんかん性脳症のメカニズム解明と治療法確立にも繋がる可能性があり学術的意義と社会的意義が高い。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Neural stem cell?specific ITPA deficiency causes neural depolarization and epilepsy2020

    • 著者名/発表者名
      Koga Yuichiro、Tsuchimoto Daisuke、Hayashi Yoshinori、Abolhassani Nona、Yoneshima Yasuto、Sakumi Kunihiko、Nakanishi Hiroshi、Toyokuni Shinya、Nakabeppu Yusaku
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 5 号: 22

    • DOI

      10.1172/jci.insight.140229

    • 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
  • [学会発表] 神経幹細胞特異的イノシン三リン酸分解酵素ノックアウトマウスは脳神経細胞脱分極とてんかん発作を示す2021

    • 著者名/発表者名
      土本大介
    • 学会等名
      2020年度先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経幹細胞特異的Itpaノックアウトマウスは神経細胞脱分極とてんかん様けいれん発作を示し、早期に死亡する2020

    • 著者名/発表者名
      土本大介、古賀祐一郎、林良憲、アボルハッサニ・ノナ、米嶋康臣、作見邦彦、中西博、豊國伸哉、中別府雄作
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Neural stem cell specific ITPA deficiency causes depolarization of neurons, resulting in epileptic seizure and early death in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuchimoto, Yuichiro Koga, Yoshinori Hayashi, Nona Abolhassani, Yasuto Yoneshima, Kunihiko Sakumi, Hiroshi Nakanishi, Shinya Toyokuni, and Yusaku Nakabeppu
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ITPA欠損によるヒトてんかん性脳症のモデルとしての神経幹細胞特異的Itpaノックアウトマウス2019

    • 著者名/発表者名
      4.土本 大介, 古賀 祐一郎, 林 良憲, アボルハッサニ ノナ, 米嶋 康臣, 中西 博, 豊國 伸哉, 中別府 雄作
    • 学会等名
      平成30年度先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural stem cell-specific Itpa knockout mouse as a model of human ITPA deficiency2018

    • 著者名/発表者名
      1.Daisuke Tsuchimoto, Yuichiro Koga, Yoshinori Hayashi, Nona Abolhassani, Yasuto Yoneshima, Hiroshi Nakanishi, Yusaku Nakabeppu
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural stem cell-specific Itpa knockout mouse as a model of human ITPA deficiency2018

    • 著者名/発表者名
      2.Daisuke Tsuchimoto, Yuichiro Koga, Yoshinori Hayashi, Nona Abolhassani, Yasuto Yoneshima, Hiroshi Nakanishi, Yusaku Nakabeppu
    • 学会等名
      The 13th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences joint with the 3rd Symposium of the Inter-University Research Network for Trans-Omics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ITPA欠損によるヒトてんかん性脳症のモデルとしての神経幹細胞特異的Itpaノックアウトマウス2018

    • 著者名/発表者名
      3.土本 大介, 古賀 祐一郎, 林 良憲, アボルハッサニ ノナ, 米嶋 康臣, 中西 博, 中別府 雄作
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会出席
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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