ヒト病理検体と疾患モデル細胞およびマウスを用いたNBAS遺伝子異常症の病態解明

• 研究課題/領域番号: 22K07861
• 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: 旭川医科大学
• 研究代表者: 鈴木 滋 旭川医科大学, 医学部, 講師 (80516394)
• 研究分担者: 西川 祐司 旭川医科大学, その他, 学長 (90208166)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2022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: NBAS遺伝子異常症 / SOPH症候群 / NBAS遺伝子

研究開始時の研究の概要

Neuroblastoma amplified sequence（NBAS）遺伝子異常症は、重度の低身長、骨粗鬆症、骨形成不全症、乳児期の反復性急性肝不全、免疫異常、インスリン分泌不全による糖尿病、視神経萎縮等を発症しうる先天性の難治性疾患である。
本研究では、これらのヒト検体および病態モデルとしての細胞株、およびノックアウトマウスを用いて、NBASの生理機能およびNBAS遺伝子異常症の分子病態解明を行うことである。
種々の臓器に影響を及ぼすNBASの機能未知の解明は、本症の治療法開発のみならず、同様の病態を呈する疾患治療戦略への示唆を与えると考えられる。

研究実績の概要

【NBAS遺伝子異常症のヒト病理解剖組織を用いた病態検討】
NBAS遺伝子異常症成人例の病理解剖組織（肝臓、膵臓）のH-E染色および免疫戦傷を行い、非罹患コントロール組織と比較検討した。肝組織像として、線維化が門脈域で拡大し、bridging fibrosisが認められた。NBAS発現は、肝細胞が顆粒状に陽性であり、患者検体では顆粒状の形態が優位に認められた。本症の特徴として、乳幼児期の再発性急性肝不全が認められるが、長期的に肝線維化に進展することを初めて示した。膵組織像として、膵島に炎症細胞浸潤は認められず、膵島にインスリン陽性細胞およびグルカゴン陽性細胞が認められた。NBASは患者およびコントロールともに膵島および腺房細胞に発現が認められた。NBAS遺伝子異常症例の糖尿病の病態はインスリン分泌不全であり、進行性のβ細胞機能障害を呈するが、膵島病理像からは、1型糖尿病の病態は否定的であった。
【膵β細胞株MIN6細胞のインスリン分泌におけるNBAS機能の解析】
MIN6細胞においてNbas発現をsiRNAでノックダウンし、グルコース刺激インスリン分泌能を検討した。NbasノックダウンにてMIN6細胞内のインスリン含量に変化は認められなかったが、グルコース刺激インスリン分泌が、Nbasノックダウンにより抑制された。文献上、NBAS遺伝子異常症に合併する糖尿病は1例を除き「インスリン依存性」糖尿病との記載があるが、膵島関連自己抗体についての言及は一切なく、病理所見と細胞実験の結果と合わせ、NBAS遺伝子異常そのものがインスリン分泌不全により糖尿病を発症したことが示唆され、NBAS異常症は単一遺伝子糖尿病の原因となり得ると考えられた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

NBAS遺伝子ノックアウトマウスの作成が進んでいない。

今後の研究の推進方策

骨形成不全を引き起こすメカニズムについて、骨誘導における分子メカニズムの解明を細胞実験およびノックアウトマウスを用いた実験で明らかとしたい。また、糖代謝の異常についてもノックアウトマウスの表現型解析および糖代謝関連遺伝子発現解析を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Impact of genetic and non-genetic factors on phenotypic diversity in NBAS-associated disease (2024)
  • 著者名/発表者名: Hammann N, Lenz D, Baric I, Crushell E, Vici CD, Distelmaier F, Feillet F, Freisinger P, Hempel M, Khoreva AL, Laass MW, Lacassie Y, Lainka E, Larson-Nath C, Li Z, Lipiski P, Lurz E, Mgarban A, Nobre S, Olivieri G, Peters B, Prontera P, Schlieben LD, Seroogy CM, Sobacchi C, Suzuki S, et al.
  • 雑誌名: Molecular Genetics and Metabolism 巻: 141 号: 3 ページ: 108118-108118
  • DOI: 10.1016/j.ymgme.2023.108118
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著