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新規血管奇形原因遺伝子による疾患発症メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H03041
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56010:脳神経外科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

齊藤 延人  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60262002)

研究分担者 宮脇 哲  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70407914)
本郷 博貴  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80908682)
石川 俊平  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50418638)
三井 純  東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (70579862)
栗田 昌和  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20424111)
寺西 裕  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50844635)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード血管奇形 / 血管内皮細胞 / モデル動物 / 分子標的治療 / タンパク質構造解析
研究開始時の研究の概要

血管奇形疾患は異常血管の集簇を特徴とする疾患である。全身の臓器に生じ様々な身体機能障害の原因となるが、その発症メカニズムはよくわかっておらず難治性例も多い。我々は先行研究において頭部血管奇形の一種に新規の原因遺伝子候補を同定した。本研究では、ゲノム解析、トランスクリプトーム解析、細胞実験、動物実験やタンパク質構造解析など種々の手法を用いることで同遺伝子の異常により血管奇形の形成に至る機序を明らかにする。これにより、血管奇形形成における新たな分子機構を解明し、治療的介入の礎を築くことを目指す。

研究実績の概要

本研究の目的は、我々が先行研究において新規に同定した血管奇形原因遺伝子変異(GJA4 c.121G > T (p.Gly41Cys))により血管奇形が形成されるメカニズムを解明することである。ゲノム解析、トランスクリプトーム解析、細胞実験、動物実験やタンパク質構造解析など種々の手法を用いることで同遺伝子変異により病変形成に至る機序を明らかにすることを目指した。B57BL/6マウス受精卵に対しCRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集を行い、全身性Gja4変異ノックインマウスを作製した。ヘテロ接合型変異体では明らかな表現型が観察されなかったが、ヘテロ接合型変異体同士の交配においてホモ接合型変異体の産子が認められず、胎生致死が疑われた。妊娠マウスの帝王切開を行い胎児の評価を行ったところ、E9.5ではホモ接合型変異体に明らかな表現型は認められなかったが、E12.5にはホモ接合型変異体で全身皮膚が赤色調になり、一部の皮膚に異常拡張血管を疑う所見が認められた。E14.5のホモ接合型変異体胎児は既に死亡していた。以上の結果から、Gja4 c.121G>Tはマウス生体内において有害であり、胎生中期に血管形成障害を惹起することによりマウスを死亡させることが示唆された。変異によりこのような表現型に至るメカニズムを解明するため、同マウスの組織学的解析を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

動物実験により新たな知見が得られている。

今後の研究の推進方策

動物実験をさらに進め、詳細な解析を行う。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] NF2 Alteration/22q Loss Is Associated with Recurrence in WHO Grade 1 Sphenoid Wing Meningiomas2022

    • 著者名/発表者名
      Sakai Y, Miyawaki S, Teranishi Y, Okano A, Ohara K, Hongo H, Ishigami D, Shimada D, Mitsui J, Nakatomi H, Saito N.
    • 雑誌名

      Cancers (Basel)

      巻: 14(13):3183 号: 13 ページ: 3183-3183

    • DOI

      10.3390/cancers14133183

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Early prediction of functional prognosis in neurofibromatosis type 2 patients based on genotype-phenotype correlation with targeted deep sequencing2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Teranishi、Satoru Miyawaki、Hirofumi Nakatomi、Kenta Ohara、Hiroki Hongo、Shogo Dofuku、Atsushi Okano、Shunsaku Takayanagi、Takahiro Ota、Jun Yoshimura、Wei Qu、Jun Mitsui、Shinichi Morishita、Shoji Tsuji、Nobuhito Saito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 9543-9543

    • DOI

      10.1038/s41598-022-13580-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical significance of NF2 alteration in grade I meningiomas revisited; prognostic impact integrated with extent of resection, tumour location, and Ki-67 index2022

    • 著者名/発表者名
      Teranishi Y, Okano A, Miyawaki S, Ohara K, Ishigami D, Hongo H, Dofuku S, Takami H, Mitsui J, Ikemura M, Komura D, Katoh H, Ushiku T, Ishikawa S, Shin M, Nakatomi H, Saito N.
    • 雑誌名

      Acta Neuropathol Commun

      巻: 10 号: 1 ページ: 76-76

    • DOI

      10.1186/s40478-022-01377-w

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/80434766-a6ad-40d7-a2e8-2f36b2ee2ceb

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNF213 p.Arg4810Lys Heterozygosity in Moyamoya Disease Indicates Early Onset and Bilateral Cerebrovascular Events.2021

    • 著者名/発表者名
      Ishigami D, Miyawaki S, Imai H, Shimizu M, Hongo H, Dofuku S, Ohara K, Teranishi Y, Shimada D, Koizumi S, Ono H, Hirano Y, Segawa M, Nakatomi H, Saito N.
    • 雑誌名

      Transl Stroke Res.

      巻: 13(3) 号: 3 ページ: 410-419

    • DOI

      10.1007/s12975-021-00956-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Associations of pathological diagnosis and genetic abnormalities in meningiomas with the embryological origins of the meninges2021

    • 著者名/発表者名
      Okano A, Miyawaki S, Hongo H, Dofuku S, Teranishi Y, Mitsui J, Tanaka M, Shin M, Nakatomi H, Saito N.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 6987-6987

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86298-9

    • 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] Differences in Clinical Features among Different Onset Patterns in Moyamoya Disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Hirano Y, Miyawaki S, Imai H, Hongo H, Teranishi Y, Dofuku S, Ishigami D, Ohara K, Koizumi S, Ono H, Nakatomi H, Saito N.
    • 雑誌名

      J Clin Med.

      巻: 10(13) 号: 13 ページ: 2815-2815

    • DOI

      10.3390/jcm10132815

    • 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
  • [学会発表] 多発性脳海綿状血管奇形に対する生殖細胞系列遺伝子解析.2023

    • 著者名/発表者名
      本郷 博貴, 宮脇 哲, 寺西 裕, 石神 大一郎, 小原 健太, 酒井 優, 齊藤 延人.
    • 学会等名
      第47回日本脳卒中学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 眼窩内海綿状血管奇形関連遺伝子変異の同定.2022

    • 著者名/発表者名
      本郷 博貴, 宮脇 哲, 栗田 昌和, 加藤 基, 寺西 裕, 堂福 翔吾, 小原 健太, 石神 大一郎, 岡野 淳, 三井 純, 加藤 洋人, 渡邉 正勝, 辛 正廣, 中冨 浩文, 後藤 浩, 石川 俊平, 岡崎 睦, 齊藤 延人.
    • 学会等名
      第18回日本血管腫血管奇形学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 眼窩内海綿状血管奇形における新規関連遺伝子変異の同定.2022

    • 著者名/発表者名
      本郷 博貴, 宮脇 哲, 寺西 裕, 堂福 翔吾, 小原 健太, 石神 大一郎, 岡野 淳, 三井 純, 加藤 洋人, 栗田 昌和, 渡邉 正勝, 辛 正廣, 中冨 浩文, 後藤 浩, 石川 俊平, 齊藤 延人.
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第81回学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Epidemiology/etiology of cerebral cavernous malformations.2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hongo, Satoru Miyawaki, Nobuhito Saito.
    • 学会等名
      10th European-Japanese Cerebrovascular Congress.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多発性脳海綿状血管奇形に対する生殖細胞系列遺伝子解析(一般口演)2022

    • 著者名/発表者名
      本郷 博貴, 宮脇 哲, 寺西 裕, 石神 大一郎, 小原 健太, 酒井 優, 斉藤 延人.
    • 学会等名
      第47回日本脳卒中学会学術集会 大阪国際会議場(ハイブリッド開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳海綿状血管奇形におけるgermline mutationの解析(一般口演)2021

    • 著者名/発表者名
      本郷 博貴, 宮脇 哲, 寺西 裕, 石神 大一郎, 小原健太, 酒井優, 中冨 浩文, 斉藤 延人.
    • 学会等名
      第21回日本分子脳神経外科学会 WEB開催
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳海綿状血管奇形のgermline mutationとcopy number variationの解析(シンポジウム)2021

    • 著者名/発表者名
      本郷 博貴, 宮脇 哲, 寺西 裕, 石神 大一郎, 小原 健太, 酒井 優, 斉藤 延人.
    • 学会等名
      第80回日本脳神経外科学会総会 パシフィコ横浜(WEB併催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳海綿状血管奇形におけるgermline mutation解析(一般口演)2021

    • 著者名/発表者名
      本郷 博貴, 宮脇 哲, 寺西 裕, 石神 大一郎, 小原健太, 酒井優, 中冨 浩文, 斉藤 延人,
    • 学会等名
      第64回日本脳循環代謝学会学術集会 長良川国際会議場(ハイブリッド開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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