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細胞周期制御遺伝子群の異常に基づく発達障害の病態メカニズム解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H03629
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
研究機関愛知県医療療育総合センター発達障害研究所

研究代表者

永田 浩一  愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 分子病態研究部, 部長 (50252143)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードCEP152 / 遺伝性小頭症 / モデルマウス / 細胞周期 / 遺伝子異常 / 発達障害 / 小頭症 / 知的障害 / 大脳皮質発生 / 遺伝子変異
研究開始時の研究の概要

期間内に、私どものグループで独自に構築した“発達障害解析バッテリー”を用いて、1)遺伝性小頭症(MCPH)の大脳皮質低形成、2)MCPHに随伴する知的障害(ID)、3)細胞周期制御遺伝子(CCRG)の異常を原因とするものの小頭症を伴わない発達障害(ID、自閉症スペクトラム)、に共通する病態メカニズム、および、各病態に特異的な分子病態メカニズムの実体を解明する。

研究成果の概要

遺伝性小頭症(MCPH)は、細胞周期制御遺伝子(CCRG)の異常を原因とする遺伝性疾患で知的障害(ID)を必発する。大脳発生時に神経細胞の増殖障害や細胞死が誘導されることで発症すると考えられる。MCPHは脳構造自体には顕著な異常がないことが多く、神経細胞の不足によりシナプス形成不全が起きることがIDの原因と考えられる。一方、神経細胞の“数の不足”に加えて、発達期大脳皮質における神経細胞の移動・局在異常もIDの病態に関与する可能性もある。
本研究では、CCRGであるCEP152の病的バリアントの包括的解析を行い、病態形成メカニズムの一端を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、これまでに神経細胞増殖障害によって発症するとされてきた遺伝性小頭症の病態形成メカニズムに新たな視点を見出した点に学術的意義がある。すなわち、中心体蛋白質CEP152の遺伝子異常が、神経細胞の増殖障害(中心体固有の機能障害)のみでなく、分化後の神経細胞のシナプス機能にも障害を引き起こすことを見出した。この成果は、CEP152に従来想定されていなかった新規機能があることを示している。中心体生物学とシナプスネットワーク形成の相互連間を明らかにして点でも本研究の意義は大きいと考えている。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Genoa(イタリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Toronto Metropolitan University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] The Hebrew University of Jerusalem(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression Analyses of Cep152, a Responsible Gene Product for Autosomal Recessive Primary Microcephaly, during Mouse Brain Development2022

    • 著者名/発表者名
      Hamada Nanako、Noda Mariko、Ito Hidenori、Iwamoto Ikuko、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Developmental Neuroscience

      巻: 44 号: 3 ページ: 162-170

    • DOI

      10.1159/000523922

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variant-specific changes in RAC3 function disrupt corticogenesis in neurodevelopmental phenotypes2022

    • 著者名/発表者名
      Scala Marcello et al.
    • 雑誌名

      Brain

      巻: 145 号: 9 ページ: 3308-3327

    • DOI

      10.1093/brain/awac106

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression Analyses of Polo-Like Kinase 4, a Gene Product Responsible for Autosomal Recessive Microcephaly and Seckel Syndrome, during Mouse Brain Development2022

    • 著者名/発表者名
      Hamada Nanako、Iwamoto Ikuko、Noda Mariko、Nishikawa Masashi、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Developmental Neuroscience

      巻: 44 号: 6 ページ: 643-650

    • DOI

      10.1159/000526914

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gain-of-function p.F28S variant in<i>RAC3</i>disrupts neuronal differentiation, migration and axonogenesis during cortical development, leading to neurodevelopmental disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Masashi、Scala Marcello、Umair Muhammad、Ito Hidenori、Waqas Ahmed、Striano Pasquale、Zara Federico、Costain Gregory、Capra Valeria、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Medical Genetics

      巻: 60 号: 3 ページ: 223-232

    • DOI

      10.1136/jmedgenet-2022-108483

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression analyses of Rac3, a Rho family small GTPase, during mouse brain development.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa M, Ito H, Noda M, Hamada N, Tabata H, Nagata K.
    • 雑誌名

      Dev Neurosci

      巻: 44 号: 1 ページ: 49-58

    • DOI

      10.1159/000521168

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physiological significance of WDR45, a responsible gene for β-propeller protein associated neurodegeneration (BPAN), in brain development2021

    • 著者名/発表者名
      Noda Mariko、Ito Hidenori、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 22568-22568

    • DOI

      10.1038/s41598-021-02123-3

    • 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] The synaptic scaffolding protein CNKSR2 interacts with CYTH2 to mediate hippocampal granule cell development2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Hidenori、Morishita Rika、Noda Mariko、Ishiguro Tomoki、Nishikawa Masashi、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 号: 6 ページ: 101427-101427

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101427

    • 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] Expression Analyses of Mediator Complex Subunit 13-Like: A Responsible Gene for Neurodevelopmental Disorders during Mouse Brain Development2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada Nanako、Iwamoto Ikuko、Nishikawa Masashi、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Developmental Neuroscience

      巻: - 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1159/000515188

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression analyses of PLEKHG2, a Rho family-specific guanine nucleotide exchange factor, during mouse brain development2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Masashi、Ito Hidenori、Noda Mariko、Hamada Nanako、Tabata Hidenori、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: - 号: 2 ページ: 146-155

    • DOI

      10.1007/s00795-020-00275-1

    • 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] Heterotrimeric G-protein, Gi1, is involved in the regulation of proliferation, neuronal migration and dendrite morphology during cortical development in vivo.2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada N, Iwamoto I, Kawamura N, Nagata K.
    • 雑誌名

      J. Neurochem.

      巻: 1 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1111/jnc.15205

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Per3, a circadian clock gene, in embryonic development of mouse cerebral cortex.?2019

    • 著者名/発表者名
      Noda M, Iwamoto I, Tabata H, Yamagata T, Ito H, Nagata K.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 9 号: 1 ページ: 5874-5874

    • DOI

      10.1038/s41598-019-42390-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression analyses of POGZ, a responsible gene for neurodevelopmental disorders, during mouse brain development.2019

    • 著者名/発表者名
      Ibaraki K, Hamada N, Iwamoto I, Ito H, Kawamura N, Morishita R, Tabata H, Nagata KI.
    • 雑誌名

      Dev Neurosci.

      巻: 41 号: 1-2 ページ: 139-148

    • DOI

      10.1159/000502128

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporally Dependent Vascularization Is Differently Utilized among Neural Progenitor Subtypes during Neocortical Development2019

    • 著者名/発表者名
      Komabayashi-Suzuki Mariko、Yamanishi Emiko、Watanabe Chisato、Okamura Megumi、Tabata Hidenori、Iwai Ryota、Ajioka Itsuki、Matsushita Jun、Kidoya Hiroyasu、Takakura Nobuyuki、Okamoto Tadashi、Kinoshita Kazuo、Ichihashi Masamitsu、Nagata Koh-ichi、Ema Masatsugu、Mizutani Ken-ichi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 29 号: 5 ページ: 1113-1129

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.09.048

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Pathophysiological mechanisms in neurodevelopmental disorders caused by RAC3 small GTPase dysregulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Nagata K
    • 学会等名
      Fujita ICBS International Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電気穿孔法を用いた神経発達障害の病態解析.2022

    • 著者名/発表者名
      浜田奈々子、伊東秀記、永田浩一
    • 学会等名
      第54回日本臨床分子形態学会学術集会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小頭症/Seckel症候群の原因遺伝子CEP152の新規遺伝子変異同定と病態形成メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      浜田奈々子、西條琢磨、西川将司、上原朋子、武内俊樹、小崎健次郎、水野誠司、永田浩一
    • 学会等名
      第44回日本小児遺伝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 発達障害責任遺伝子MED13Lの神経発達における役割と遺伝子変異がもたらす病態機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      浜田奈々子、永田浩一
    • 学会等名
      第53回日本臨床分子形態学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Essential role of MED13L, a responsible gene for autism spectrum disorders, in brain development2021

    • 著者名/発表者名
      浜田奈々子、永田浩一
    • 学会等名
      第54回日本神経化学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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