神経筋接合部の正常分子構築解明と先天性筋無力症候群の分子病態研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04840
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大野 欽司 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80397455)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 先天性筋無力症候群 / 神経筋接合部 / RSPO2 / LGR5 / agrin

研究実績の概要

Wntリガンドが胎生期におけるアセチルコリン受容体(AChR)のクラスタリングに重要であることが知られてきたがそのシグナル伝達に関わる分子は十分に解明されていない。マウス脊髄前角細胞のレーザーキャプチャーマイクロダイセクションサンプルをマイクロアレイならびにRNA-seqにより解析を行い網羅的な遺伝子発現を調べた。脊髄前角細胞特異的に発現する複数の遺伝子を同定し、Wntシグナルを制御することが知られている細胞外分泌タンパクRspo2に着目して解析を行った。C2C12筋芽細胞に対するRspo2の付加ならびにsiRNAによるRspo2のノックダウン、並びに、Rspo2ノックアウトマウスの解析にてRspo2はWntを介するAChRクラスタリングに必須の分子であり、agrinとは独立してagrinの80%のAChRクラスタリング活性を有することを明らかにした。さらにRspo2の筋終板受容体がLgr5であることを明らかにし、Rspo2とLgr5がagrin/Lrp4/MuSKに次ぐ重要なAChRクラスタリング誘導因子であることを明らかにした。先天性筋無力症候群のexome capture resequencing解析, whole genome resequencing解析においてRSPO2とLGR5を候補遺伝子として解析を行ったが、いずれの遺伝子にも変異は存在しなかった。
先天性筋無力症候群の新規遺伝子変異の検索をexome capture resequencing解析, whole genome resequencing解析により行い、新規遺伝子変異の機能解析を開始した。

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

レーザーキャプチャーマイクロダイセクション法により前角細胞特異的に発現をする遺伝子の網羅的な解析により、Rspo2がagrinに次ぐ重要な脊髄前角細胞由来細胞外分泌タンパクを同定した。同時にその受容体がLGR5であることを同定した。研究は計画通り進捗している。

今後の研究の推進方策

先天性筋無力症候群のexome capture resequencing解析、whole genome resequencing解析をさらに多くの症例で行い、新規原因遺伝子の同定を進める。脊髄前角細胞特異的に発現をする遺伝子群の中に２つの新規AChR誘導分子を同定し解析を開始した。RiboTagマウスを用いて脊髄前角細胞特異的ならびに筋終板特異的に発現する遺伝子の網羅的な解析を開始した。 これらの解析によりさらなる神経筋接合部構成分子の解析ならびに先天性筋無力症候群病態における役割を明らかにする。

研究成果

• [雑誌論文] FUS-mediated regulation of alternative RNA processing in neurons: insights from global transcriptome analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Masuda A, Takeda J, Ohno K.
  • 雑誌名: Wiley Interdiscip Rev RNA 巻: 7 ページ: 330-340
  • DOI: 10.1002/wrna.1338
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] IntSplice: Prediction of the splicing consequences of intronic single nucleotide variations in the human genome (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibata A, Okuno T, Rahman MA, Azuma Y, Takeda J, Masuda A, Ohno K.
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] LRP4 third beta-propeller domain mutations cause novel congenital myasthenia by compromising agrin-mediated MuSK signaling in a position-specific manner (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohkawara B, Cabrera-Serrano M, Nakata T, Milone M, Asai N, Ito K, Ito M, Masuda A, Ito Y, Engel AG, Ohno K.
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 23 ページ: 1856-1868
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt578
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Position-specific binding of FUS to nascent RNA regulates mRNA length (2015)
  • 著者名/発表者名: Masuda A, Takeda J, Okuno T, Okamoto T, Ohkawara B, Ito M, Ishigaki S, Sobue G, Ohno K.
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 29 ページ: 1045-1057
  • DOI: 10.1101/gad.255737.114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impaired Synaptic Development, Maintenance, and Neuromuscular Transmission in LRP4-Related Myasthenia (2015)
  • 著者名/発表者名: Selcen D, Ohkawara B, Shen XM, McEvoy K, Ohno K, Engel AG.
  • 雑誌名: JAMA Neurol 巻: 72 ページ: 889-896
  • DOI: 10.1001/jamaneurol.2015.0853
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A missense mutation in domain III in HSPG2 in Schwartz-Jampel syndrome compromises secretion of perlecan into the extracellular space (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwata S, Ito M, Nakata T, Noguchi Y, Okuno T, Ohkawara B, Masuda A, Goto T, Adachi M, Osaka H, Nonaka R, Arikawa-Hirasawa E, Ohno K.
  • 雑誌名: Neuromuscul Disord 巻: 25 ページ: 667-671
  • DOI: 10.1016/j.nmd.2015.05.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SRSF1 and hnRNP H antagonistically regulate splicing of COLQ exon 16 in a congenital myasthenic syndrome (2015)
  • 著者名/発表者名: Rahman MA, Azuma Y, Nasrin F, Takeda J, Nazim M, Ahsan KB, Masuda A, Engel AG, Ohno K.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 ページ: 13208
  • DOI: 10.1038/srep13208
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Collagen Q and anti-MuSK autoantibody competitively suppress agrin/LRP4/MuSK signaling (2015)
  • 著者名/発表者名: Otsuka K, Ito M, Ohkawara B, Masuda A, Kawakami Y, Sahashi K, Nishida H, Mabuchi N, Takano A, Engel AG, Ohno K.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 ページ: 13928
  • DOI: 10.1038/srep13928
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Splicing aberrations in congenital myasthenic syndromes (2015)
  • 著者名/発表者名: Rahman MA, Ohno K.
  • 雑誌名: J Investig Genomics 巻: 2 ページ: 38
  • DOI: 10.15406/jig.2015.02.00038
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] スプライシングシス因子の破綻によるスプライシング異常の分子機構とその予測ツール (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野欽司
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸市中央区)
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] LRP4 Myasthenia. Investigation of second kinship reveals impaired development and maintenance of the neuromuscular junction (2015)
  • 著者名/発表者名: Selcen D, Ohkawara B, Shen X-M, McEvoy K, Ohno K, Engel AG
  • 学会等名: WMS Congress [Neuromuscular Disorders 25: ( Suppl 2) : S186-S187]
  • 発表場所: Brighton (UK)
  • 年月日: 2015-09-30 – 2015-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of collagen Q in MuSK antibody‐positive myasthenia gravis (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohno K
  • 学会等名: 12th International Meeting of Cholinesterases
  • 発表場所: Alicante (Spain)
  • 年月日: 2015-09-27 – 2015-10-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 筋チャネル病‐周期性四肢麻痺および非ジストロフィー性ミオトニー症候群の遺伝子解析と麻痺発作重症度分類 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋正紀、佐々木良元、久保田智哉、穀内洋介、古田充、中森雅之、望月秀樹、冨本秀和、大野欽司
  • 学会等名: 第1回日本筋学会学術集会
  • 発表場所: 国立精神・神経医療研究センター（東京都小平市）
  • 年月日: 2015-08-07 – 2015-08-07
• [学会発表] Schwartz-Jampel 症候群を引き起こすHSPG2 (パールカン)の遺伝子変異 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤美佳子、岩田哲、中田智彦、野口 陽一朗、奥野 達矢、大河原美静、増田章男、後藤知英、安達昌功、小坂 仁、野中里紗、平澤恵理、大野欽司
  • 学会等名: 第1回日本筋学会学術集会
  • 発表場所: 国立精神・神経医療研究センター（東京都小平市）
  • 年月日: 2015-08-07 – 2015-08-07
• [学会発表] Physiology and hereditary/autoimmune pathology of acetylcholine receptor clustering at the neuromuscular junction (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohno K
  • 学会等名: 10th Japanese-French Workshop“New advances in treatments of neuromuscular diseases: From Basic to Applied Myology”
  • 発表場所: Paris (France)
  • 年月日: 2015-07-02 – 2015-07-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] "A hereditary mutation in Schwartz-Jampel syndrome " in Atlas of Science Ed. by Lynn C Yeoman. http://atlasofscience.org/a-hereditary-mutation-in-schwartz-jampel-syndrome/ (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito M, Ohno K.
  • 総ページ数: Epub ahead of print (1-3)
  • 出版者: AoS Nordic AB, Stockholm