炎症細胞社会の中でのRNF213変異によるかく乱と血管閉塞性病変形成の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究領域: 予防を科学する炎症細胞社会学
• 研究課題/領域番号: 17H06397
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小泉 昭夫 京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (50124574)
• 研究分担者: S Youssefian 京都大学, 医学研究科, 教授 (00210576) ; 手塚 徹 京都大学, スーパーグローバルコース医学生命系ユニット, 特定講師 (50312319) ; 土生 敏行 武庫川女子大学, 食物栄養科学部, 准教授 (70346071) ; 小林 果 三重大学, 医学系研究科, 講師 (70542091) ; 原田 浩二 京都大学, 医学研究科, 准教授 (80452340)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: RNF213 / Apoptosis / R4810K / 細胞分裂 / ER stress / 腸内細菌

研究実績の概要

RNF213 R4810K変異は、もやもや病（MMD）の感受性要因となる。本研究ではE3 ligaseに関わるUbiquitin化シグナル経路での変動に注目し、①血管閉塞に関わるRNF213シグナル系の解明、②Apoptosisに至る細胞分裂におけるRNF213の役割、③Apoptosisを引き起こすER stress Signal系、④腸内細菌との関連の解明を目指した。
①CRISPR/Cas9によるRNF213欠損細胞などを用い、受容体型チロシンキナーゼ系や脂質シグナル系、炎症シグナル系がRNF213により制御されることを見出し研究を継続した。またMMD由来iPS細胞とその野生型修復iPS細胞から分化させた血管内皮細胞について、シングルセル遺伝子発現解析により、両者の差異を見出し、更に比較解析を進めている。
②RNF213 KOにより誘発される細胞分裂に関わる形質について、RNF213発現を回復させることで、異状の多くの形質が元に戻るか見たところ、多くの形質は元に戻らず、内在性のRNF213の至適な発現量があることが推定され、この仮説に基づき研究を継続している。
③変異Ins2 Tg細胞株化を進めている。Hela細胞でRNF213のknockdownにより19遺伝子の発現が上昇していた。SEL1LはERADにおいてタンパクの分解を促進しER Stressを緩和する。SEL1Lに注目し、HelaおよびMEFにおいてRNF213 knockdownおよびKOはSEL1Lを介して化学的ER Stressorによるstressを緩和していた。RNF213がSEL1Lをユビキチン化の基質としてタンパク質分解を調節することで、ER Stressを制御する系の存在が示唆された。
④患者の糞便試料および対照から腸内細菌叢の比較を行った。Ruminococcus gnavusがMMDで多いことが見いだされた。また、頭蓋内血管閉塞病変p.R4810K保因者は、R. gnavus が非保因者に対して高い傾向にあったが統計的には有意ではなかった。(p = 0.058)。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Moyamoya disease: diagnosis, and interventions (2022)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Ihara, Yumi Yamamoto, Yorito Hattori, Wanyang Liu, Hatasu Kobayashi, Hiroyuki Ishiyama, Takeshi Yoshimoto, Satoru Miyawaki, Tim Clausen, Oh Young Bang, Gary K. Steinberg, Elisabeth Tournier-Lasserve, Akio Koizumi
  • 雑誌名: Lancet Neurology 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Lack of association between seropositivity of vasculopathy-related viruses and moyamoya disease. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Mineharu Y, Kamata T, Funaki T, Susumu M, Koizumi A, Harada HK
  • 雑誌名: J Stroke Cerebrovasc Dis 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of RNF213, a susceptibility gene for moyamoya disease, inhibits endoplasmic reticulum stress through SEL1L upregulation (2022)
  • 著者名/発表者名: Ahmed Sharif、Habu Toshiyuki、Kim Jiyeong、Okuda Hiroko、Oikawa Shinji、Murata Mariko、Koizumi Akio、Kobayashi Hatasu
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 609 ページ: 62-68
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.04.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic and nongenetic factors for contralateral progression of unilateral moyamoya disease: the first report from the SUPRA Japan Study Group (2022)
  • 著者名/発表者名: Mineharu Yohei、Takagi Yasushi、Koizumi Akio、Morimoto Takaaki、Funaki Takeshi、Hishikawa Tomohito、Araki Yoshio、Hasegawa Hitoshi、Takahashi Jun C.、Kuroda Satoshi、Houkin Kiyohiro、Miyamoto Susumu
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery 巻: 136 ページ: 1005～1014
  • DOI: 10.3171/2021.3.JNS203913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Moyamoya and Middle Cerebral Artery Diseases by Carotid Canal Diameter and RNF213 p.R4810K Genotype (2022)
  • 著者名/発表者名: Oichi Yuki、Mineharu Yohei、Agawa Yuji、Morimoto Takaaki、Funaki Takeshi、Hitomi Toshiaki、Kobayashi Hatasu、Todo Kenichi、Tani Shoichi、Imamura Hirotoshi、Yoshida Kazumichi、Kataoka Hiroharu、Koizumi Akio、Sakai Nobuyuki、Miyamoto Susumu
  • 雑誌名: Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases 巻: 31 ページ: 106481～106481
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2022.106481
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNF213 p.R4810K (c.14429G > A) Variant Determines Anatomical Variations of the Circle of Willis in Cerebrovascular Disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Eto Futoshi、Yoshimoto Takeshi、Okazaki Shuhei、Nishimura Kunihiro、Ogura Shiori、Yamaguchi Eriko、Fukuma Kazuki、Saito Satoshi、Washida Kazuo、Koga Masatoshi、Toyoda Kazunori、Morimoto Takaaki、Maruyama Hirofumi、Koizumi Akio、Ihara Masafumi
  • 雑誌名: Frontiers in Aging Neuroscience 巻: 13 ページ: 681743
  • DOI: 10.3389/fnagi.2021.681743
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] もやもや病患者のiPS細胞由来内皮細胞におけるRNF213変異の影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 尾市 雄輝、峰晴 陽平、吉岡 美樹、手塚 徹、Kuan-Chun Lan、藤渕 航、香川 晴信、松本 智子、Knut Woltjen、小泉 昭夫、宮本 享、山下 潤、Shohab Youssefian
  • 学会等名: STROKE 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of RNF213 suppression on endoplasmic reticulum stress (2022)
  • 著者名/発表者名: Sharif Ahmed, 小林 果, 土生 敏行, 原田 浩二 , 手塚 徹, Shohab Youssefian, 及川 伸二, 村田 真理子, 小泉 昭夫
  • 学会等名: 第92回日本衛生学会学術総会
• [備考] 炎症細胞社会の中でのRNF213変異によるかく乱と血管閉塞性病変形成の解明
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/khh/gene-epi/