Chediak東症候群原因遺伝子LYST変異による神経変性発症機序の解明

• 研究課題/領域番号: 20H03652
• 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: 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛
• 研究代表者: 野々山 恵章 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 小児科学, 教授 (40280961)
• 研究分担者: 松本 浩 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 小児科学, 講師 (00536229) ; 大澤 郁朗 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (30343586) ; 大澤 麻登里 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 小児科学, 助教 (40792180) ; 關中 悠仁 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 小児科学, 助教 (90837238)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 採択後辞退 (2022年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2020年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 神経分子病態学 / 遺伝・先天異常学 / 小児神経学 / 先天異常学

研究開始時の研究の概要

本研究では、CHS患者由来iPS細胞から分化させた神経細胞を用い、LYST変異により形成された異常ミトコンドリア、異常オートファゴソームが、リソソームへの輸送障害、リソソーム機能低下、オートファジー機能低下により処理できず、神経細胞内に異常な細胞内小器官および細胞代謝物（老廃物）が蓄積し、神経変性に陥るという仮説を証明し、CHSにおける神経変性疾患発症の病態解明さらに治療薬開発につなげる。

研究実績の概要

Chediak東症候群(CHS)は神経変性および免疫不全を呈する疾患である。原因遺伝子はLYSTであるが、神経変性の発症機序は不明である。本研究ではChediak東症候群(CHS)患者６症例からiPS細胞を樹立し、神経細胞に分化させ細胞内小器官の解析を行なった。６症例のLYST遺伝子変異は全て異なり、５症例で神経症状があり１例は幼児のため神経症状は判定不能であった。
患者由来iPS細胞から分化誘導した神経細胞の解析で、リソソームの巨大化、PAS染色陽性物の沈着などの形態異常を認め、機能解析でカルシウム依存性エキソサイトーシス障害を認めた。ミトコンドリアは、電子顕微鏡の解析で、巨大化、不整化などの形態異常を認めた。また核周囲への局在化、分布異常も認めた。オートファゴソームは、DAP Green染色による蛍光顕微鏡の解析で、輝度が亢進した異常オートファゴソームの著明な増加を認めた。以上、Chediak東症候群(CHS)の神経細胞では細胞内小器官の異常があることを明らかにした。
このことから、CHSの神経細胞ではLYST変異により異常ミトコンドリア、異常オートファゴソームが形成され、リソソームの処理機能低下やオートファジー機能低下により、異常な細胞内小器官や細胞代謝物（老廃物）が細胞内に沈着し、神経変性の原因となっていると考えられた。
予定していた研究内容を実施することができた。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The Primary Immunodeficiency Database in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Mitsui-Sekinaka Kanako、Sekinaka Yujin、Endo Akifumi、Imai Kohsuke、Nonoyama Shigeaki
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 12 ページ: 805766-805766
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.805766
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical Courses of IKAROS and CTLA4 Deficiencies: A Systematic Literature Review and Retrospective Longitudinal Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Hoshino A, Toyofuku E, Mitsuiki N, Yamashita M, Okamoto K, Yamamoto M, Kanda K, Yamato G, Keino D, Yoshimoto-Suzuki Y, Kamizono J, Onoe Y, Ichimura T, Nagao M, Yoshimura M, Tsugawa K, Igarashi T, Mitsui-Sekinaka K, Sekinaka Y, Doi T, Yasumi T, Nakazawa Y, Takagi M, Imai K, Nonoyama S, Morio T, Latour S, Kanegane H.
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 12 ページ: 784901-784901
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.784901
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Unusual clinical manifestations and predominant stopgain ATM gene variants in a single centre cohort of ataxia telangiectasia from North India (2022)
  • 著者名/発表者名: Rawat Amit、Tyagi Rahul、Chaudhary Himanshi、Pandiarajan Vignesh、Jindal Ankur Kumar、Suri Deepti、Gupta Anju、Sharma Madhubala、Arora Kanika、Bal Amanjit、Madaan Priyanka、Saini Lokesh、Sahu Jitendra Kumar、Ogura Yumi、Kato Tamaki、Imai Kohsuke、Nonoyama Shigeaki、Singh Surjit
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 4036-4036
  • DOI: 10.1038/s41598-022-08019-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Analysis of organelles in neuronal cells differentiated from induced pluripotent stem cells of Chediak-Higashi syndrome patients. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yasuko NAKAMURA, Masataka ITO, Akira SENOO, Shigeharu OH, Akira NIWA, Yasuhiro UEMURA, Tadataka TSUJI, Hidenori OHNISHI, Yasuo HORIKOSHI, Akira SHIRAISHI, Yumi OSHIRO, Masataka ISHIMURA, Osamu OHARA, Megumu K. SAITO, Ikuroh OHSAWA, Shigeaki NONOYAMA.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 投稿中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical and Immunological Analyses of Ten Patients with MIRAGE Syndrome. (2021)
  • 著者名/発表者名: Mitsui-Sekinaka K, Narumi S, Sekinaka Y, Uematsu K, Yoshida Y, Amano N, Shima H, Hasegawa T, Nonoyama S.
  • 雑誌名: J Clin Immunol. 巻: 41 号: 3 ページ: 709-711
  • DOI: 10.1007/s10875-020-00964-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical and Genetic Profile of X-Linked Agammaglobulinemia: A Multicenter Experience From India. (2021)
  • 著者名/発表者名: Rawat A, Jindal AK, Suri D, Nonoyama S, Lau YL, Singh S,et al.
  • 雑誌名: Front Immunol. 巻: 15 ページ: 612323-612323
  • DOI: 10.3389/fimmu.2020.612323
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hemophagocytic Lymphohistiocytosis in Children with Chronic Granulomatous Disease-Single-Center Experience from North India. (2021)
  • 著者名/発表者名: Vignesh P, Loganathan SK, Sudhakar M, Chaudhary H, Rawat A, Sharma M, Shekar A, Vaiphei K, Kumar N, Sachdeva MUS, Jindal AK, Suri D, Gupta A, Ray P, Imai K, Ohara O, Nonoyama S, Lau YL and Singh S.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol Pract, 巻: 9 号: 2 ページ: 771-782
  • DOI: 10.1016/j.jaip.2020.11.041
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical, Immunological, and Molecular Profile of Chronic Granulomatous Disease: A Multi-Centric Study of Patients From India. (2021)
  • 著者名/発表者名: Rawat A, Vignesh P, Sudhakar M, Nonoyama S, Lau YL and Singh S, et al.
  • 雑誌名: Front Immunol. 巻: 12 ページ: 625320-625320
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.625320
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Wiskott Aldrich Syndrome: A Multi-Institutional Experience From India. (2021)
  • 著者名/発表者名: Suri D, Rikhi R, Jindal AK, Rawat A, Sudhakar M, Vignesh P, Gupta A, Kaur A, Sharma J, Ahluwalia J, Bhatia P, Khadwal A, Raj R, Uppuluri R, Desai M, Taur P, Pandrowala AA, Gowri V, Madkaikar MR, Lashkari HP, Bhattad S, Kumar H, Verma S, Imai K, Nonoyama S, Ohara O, Chan KW, Lee PP, Lau YL and Singh S.
  • 雑誌名: Front. Immunol. 巻: 12 ページ: 627651-627651
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.627651
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Immunological abnormalities in patients with early-onset ataxia with ocular motor apraxia and hypoalbuminemia (2021)
  • 著者名/発表者名: Kato Tamaki、Tamura Yoshiteru、Matsumoto Hiroshi、Kobayashi Osamu、Ishiguro Hideaki、Ogawa Masaya、Tsujikawa Koyo、Hasegawa Yasuhiro、Sakamoto Mitsuhiro、Konagaya Masaaki、Houzen Hideki、Takagi Masatoshi、Imai Kohsuke、Morio Tomohiro、Yokoseki Akio、Onodera Osamu、Nonoyama Shigeaki
  • 雑誌名: Clinical Immunology 巻: 229 ページ: 108776-108776
  • DOI: 10.1016/j.clim.2021.108776
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vaccination for Patients with Inborn Errors of Immunity: a Nationwide Survey in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Hosaka Sho、Kido Takahiro、Imagawa Kazuo、Fukushima Hiroko、Morio Tomohiro、Nonoyama Shigeaki、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Journal of Clinical Immunology 巻: 42 号: 1 ページ: 183-194
  • DOI: 10.1007/s10875-021-01160-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunodeficiency in a patient with microcephalic osteodysplastic primordial dwarfism type I as compared to Roifman syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara Hidetoshi、Matsumoto Hiroshi、Uematsu Kenji、Zaha Kiyotaka、Sekinaka Yujin、Miyake Noriko、Matsumoto Naomichi、Nonoyama Shigeaki
  • 雑誌名: Brain and Development 巻: 43 号: 2 ページ: 337-342
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2020.09.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Newborn Screening for Presymptomatic Diagnosis of Complement and Phagocyte Deficiencies. (2020)
  • 著者名/発表者名: Dezfouli M, Bergstrom S, Skattum L, Nonoyama S, Schwenk JM, Nilsson P, Hammarstrom L, et al.
  • 雑誌名: Front Immunol. 巻: 11 ページ: 455-455
  • DOI: 10.3389/fimmu.2020.00455
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] DNA ligase IV deficiency identified by chance following vaccine-derived rubella virus infection. (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto K, Hoshino A, Nishimura A, Kato T, Mori Y, Shimomura M, Naito C, Watanabe K, Hamazaki M, Mitsuiki N, Takagi M, Imai K, Nonoyama S, Kanegane H, Morio T.
  • 雑誌名: J Clin Immunol. 巻: 40 号: 8 ページ: 1187-1190
  • DOI: 10.1007/s10875-020-00831-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical, Immunological, and Molecular Features of Severe Combined Immune Deficiency: A multi-institutional experience from India. (2020)
  • 著者名/発表者名: Vignesh P, Rawat A, Nonoyama S, Hershfield M.S, Lau Y.L, Singh S, et al.
  • 雑誌名: Front Immunol 巻: 11 ページ: 619146-619146
  • DOI: 10.3389/fimmu.2020.619146
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 成人期に診断されたCTLA4ハプロ不全による原発性免疫不全症の一例 (2021)
  • 著者名/発表者名: 關中佳奈子, 關中悠仁, 今井耕輔, 金兼弘和, 野々山恵章.
  • 学会等名: 第49回日本臨床免疫学会総会 ポスター発表
• [学会発表] 患者iPS細胞由来神経細胞を用いたChediak-Higashi症候群の病態解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中村 康子, 白石 暁, 石村 匡崇, 大西 秀典, 堀越 泰雄, 斎藤 潤, 野々山 恵章.
  • 学会等名: 第123回日本小児科学会学術集会