筋ジストロフィーにおける血管作動性因子のスプライシング動態の解明と治療応用

• 研究課題/領域番号: 20K08243
• 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52050:胎児医学および小児成育学関連
• 研究機関: 兵庫医科大学
• 研究代表者: 竹島 泰弘 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (40281141)
• 研究分担者: 李 知子 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (10596042) ; 下村 英毅 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (30441273)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 筋ジストロフィー / スプライシング / 血管作動性因子 / アンチセンスオリゴヌクレオチド / 血管内皮増殖因子 / 分子治療

研究開始時の研究の概要

申請者らは、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)に対し、ジストロフィン遺伝子のスプライシングを制御するエクソンスキッピング誘導治療の有効性を明らかにした。しかし、特定の遺伝子変異を対象とした治療であるため、新たな治療戦略が切望されている。 近年、血管作動性因子がDMDの病態に大きく関与していること、さらに、これらの因子には作用が異なる多くのスプライシングアイソフォームが存在することが報告されている。本研究では、血管作動性因子における筋再生促進作用に関与するスプライシングアイソフォームを明らかにし、そのアイソフォーム優位にスプライシングを制御する治療法の検討を行う。

研究成果の概要

血管内皮増殖因子(VEGF)、VEGF受容体などの血管作動性因子のスプライシングアイソフォームがDuchenne型筋ジストロフィー(DMD)の病態に関与している可能性、さらに、スプライシングをアンチセンスオリゴヌクレオチド（AS-oligo）で制御する治療の可能性を検討することを目的とし、VEGF-Aスプライシングアイソフォーム解析系を確立した。また、修飾核酸である2'-O,4'-C-ethylene-bridged nucleic acids (ENAs)が、生体組織への取り込み が他の修飾核酸より優れていることを明らかにするとともに、DMDの運動・呼吸・心機能の自然歴を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DMD症例の運動・呼吸・心機能などの自然歴を明らかにした。個々の症例における臨床症状の経過と血管作動性因子のスプライシングアイソフォームとの関連を十分に検討するには至らなかったが、本研究で確立したスプライシングアイソフォーム解析システムにより、今後、DMD症例ごとのスプライシング型と臨床経過の関連を解明することにより、血管作動性因子の病態への関与が明らかになることが期待される、また、修飾核酸ENAの有用性を明らかにできたことにより、AS-oligoによる血管作動性因子のスプライシング型を制御する治療の検討を、大きく促進することが可能となる。

研究成果

• [雑誌論文] The Association Between Physical Activity/Heart Rate Variability Data Obtained Using a Wearable Device and Timed Motor Functional Tests in Patients with Duchenne Muscular Dystrophy: A Pilot Study (2024)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Akinori、Matsumura Tsuyoshi、Takeshima Yasuhiro、Kuru Satoshi、Imazaki Manami、Nonomura Hidenori、Kaiya Hisanobu
  • 雑誌名: Journal of Neuromuscular Diseases 巻: 11 号: 3 ページ: 715-724
  • DOI: 10.3233/jnd-230142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal data of serum creatine kinase levels and motor, pulmonary, and cardiac functions in 337 patients with Duchenne muscular dystrophy (2024)
  • 著者名/発表者名: Awano Hiroyuki、Nambu Yoshinori、Itoh Chieko、Kida Akihiro、Yamamoto Tetsushi、Lee Tomoko、Takeshima Yasuhiro、Nozu Kandai、Matsuo Masafumi
  • 雑誌名: Muscle and Nerve 巻: 69 号: 5 ページ: 604-612
  • DOI: 10.1002/mus.28073
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Natural history of Becker muscular dystrophy: a multicenter study of 225 patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Matsumura T, Ogata K, Mori-Yoshimura M, Takeshita E, Kimura K, Kawashima T, Tomo Y, Arahata H, Miyazaki D, Takeshima Y, Takahashi T, Ishigaki K, Kuru S, Wakisaka A, Awano H, Funato M, Sato T, Saito Y, Takada H, Sugie K, Kobayashi M, Ozasa S, Fujii T, Maegaki Y, Oi H, Tachimori H, Komaki H
  • 雑誌名: Ann Clin Transl Neurol 巻: 10 号: 12 ページ: 2360-2372
  • DOI: 10.1002/acn3.51925
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 家族歴のないジストロフィン遺伝子変異を有する女児における母親の保因者頻度 (2023)
  • 著者名/発表者名: 李 知子, 徳永 沙知, 谷口 直子, 下村 英毅, 竹島 泰弘
  • 学会等名: 保因者頻度第65回日本小児神経学会学術集会
• [学会発表] Cases of Becker muscular dystrophy with nonsense mutations in the dystrophin gene (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Katayama, Tomoko Lee, Miki Matsui, Sachi Tokunaga, Naoko Taniguchi, Hideki Shimomura, Yoko Yokoyama, Yukihiro Noda, Jun Matsui, Katsuhiko Yoshii, Yasuhiko Takeshima
  • 学会等名: Human Genetics Asia 2023