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STXBP1てんかん性脳症におけるαシヌクレイン神経毒性の解明と標的治療の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K07855
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
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

千代延 友裕  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40571659)

研究分担者 吉田 英樹  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (30570600)
笠井 高士  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70516062)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードSTXBP1 / αシヌクレイン / ショウジョウバエ / iPS細胞
研究開始時の研究の概要

発達性てんかん性脳症(DEE)は多数の原因遺伝子が同定されているが、個別の遺伝子異常に基づいた治療は存在しない。近年、代表的なDEE原因遺伝子であるSTXBP1の機能不全とαシヌクレイン神経毒性の関連が注目されている。本研究では患者由来iPS細胞および遺伝子改変ショウジョウバエを用い、STXBP1機能不全によるαシヌクレイン神経毒性を明らかにする。さらに、ショウジョウバエとヒトiPS細胞を併用した効率的な薬剤評価系を構築する。本研究はDEEに対するプレシジョン医療実現に貢献しうることに加え、パーキンソン病を中心としたαシヌクレイノパチーの病態解明に新たな知見を与える可能性がある。

研究成果の概要

STXBP1脳症におけるαシヌクレイン神経毒性の病態を検証した。患者由来iPS細胞から得た神経細胞を用いたマイクロアレイ解析により、パーキンソン病との関連が報告されているSIAH3およびINPP5Fの発現変動が明らかとなった。また、パーキンソン病モデルショウジョウバエに認める神経変性がSTXBP1の相同遺伝子の変異体との交配により増悪することを示した。さらに、トレハロースの投与がこの神経変性を軽減させることを示した。以上よりSTXBP1脳症ではαシヌクレイン神経毒性により神経変性が生じていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

発達性てんかん性脳症は多数の原因遺伝子が同定されているが、個別の病態に基づいた治療は存在せず、患者の神経予後は極めて不良である。本研究で発達性てんかん性脳症の代表的な原因遺伝子であるSTXBP1の機能不全とαシヌクレイン神経毒性の関連を示したことは、発達性てんかん性脳症のプレシジョン医療実現に貢献しうると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] α-Synuclein pathology in <i>Drosophila melanogaster</i> is exacerbated by haploinsufficiency of <i>Rop</i>: connecting <i>STXBP1</i> encephalopathy with α-synucleinopathies2024

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Taro、Yoshida Hideki、Kasai Takashi、Tozawa Takenori、Iehara Tomoko、Chiyonobu Tomohiro
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: - 号: 15 ページ: 1328-1338

    • DOI

      10.1093/hmg/ddae073

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impaired neuronal activity and differential gene expression in STXBP1 encephalopathy patient iPSC-derived GABAergic neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Ichise Eisuke、Chiyonobu Tomohiro、Ishikawa Mitsuru、Tanaka Yasuyoshi、Shibata Mami、Tozawa Takenori、Taura Yoshihiro、Yamashita Satoshi、Yoshida Michiko、Morimoto Masafumi、Higurashi Norimichi、Yamamoto Toshiyuki、Okano Hideyuki、Hirose Shinichi
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: - 号: 14 ページ: 1337-1348

    • DOI

      10.1093/hmg/ddab113

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] alpha-Synuclein pathology in Drosophila melanogaster is exacerbated by haploinsufficiency of Rop: Connecting STXBP1 encephalopathy with alpha-synucleinopathies.2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka T, Yoshida H, Kasai T, Tozawa T, Chiyonobu T.
    • 学会等名
      American Society of Human Genetics Annual Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] alpha-Synuclein pathology is exacerbated by haploinsufficiency of Rop, the STXBP1 homolog in Drosophila melanogaster.2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka T, Yoshida H, Kasai T, Tozawa T, Chiyonobu T.
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Functional and transcriptomic analysis of STXBP1 encephalopathy iPSC-derived GABAergic neurons.2021

    • 著者名/発表者名
      Ichise E, Chiyonobu T, Ishikawa M, Tanaka Y, Tozawa T, Yamashita S, Yoshida M, Higurashi N, Yamamoto T, Okano H, Hirose S.
    • 学会等名
      第63回日本小児神経学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Impaired activity and differential gene expression in STXBP1 encepalopathy patient iPSC-derived GABAergic neurons.2021

    • 著者名/発表者名
      Ichise E, Chiyonobu T, Ishikawa M, Tanaka Y, Shibata M, Tozawa T, Yamashita S, Yoshida M, Morimoto M, Higurashi N, Yamamoto T, Okano H, Hirose S.
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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