筋萎縮性側索硬化症の原因遺伝子ERBB4を介する発症機序解明と抗がん剤の効果検証

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09705
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 平野 牧人 近畿大学, 医学部, 准教授 (50347548)
• 研究分担者: 西郷 和真 近畿大学, 理工学部, 准教授 (50319688)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ERBB4 / ALS

研究実績の概要

本研究はERBB4を介する筋萎縮性側索硬化症(ALS)発症機序解明と抗がん剤を含むリン酸化調節剤や下流カスケードの修飾効果を、ALS患者人工多能性幹(iPS)細胞由来神経細胞や神経様細胞で検証する事を目的とする。本年度は、下記の成果を得た。
1.ERBB4変異陽性iPS細胞の解析
ERBB4変異陽性のALS患者由来細胞、変異陰性患者由来細胞、正常細胞を神経細胞に分化誘導した。その結果、変異陽性と陰性のＡＬＳ患者細胞では、細胞の維持が困難であった。抗酸化作用のあるレチノイン酸は一部そういった細胞死を抑制できたが十分ではなかった。また、オートファジー促進作用のあるラパマイシンも同様の効果が軽度認められた。細胞内に様々な封入体に陽性となる、p62陽性の凝集などは認められなかった。
2.抗がん作用のあるリン酸化阻害剤の効果検証
ERBB4発現-神経様SH-SY5Y細胞を用いて、抗がん作用のあるリン酸化阻害薬の薬剤負荷を行った。ラパチニブはERBB1,2の、アファチニブは、ERBB1-3の阻害剤であるが、ともにERBB4への作用も報告されている(Sci. Signal., 2014;7:ra116; Structure. 2008;16: 460)。抗リン酸化ERBB4抗体によるウエスタンブロットを行った結果、ラバチニブではリン酸化蛋白の低下はなかったが、ERBB4の生理的切断は阻害されていると考えられた。これらの細胞は、H2O2による酸化ストレスへの脆弱性を示しており、ラパニチブでは、細胞死の部分的な抑制効果がある場合もあったが、変異によりその効果が異なっていた。一方、アファチニブではリン酸化がほぼ完全に阻害されていた。ただし、細胞障害性が観察された。酸化ストレスに対する、細胞死抑制効果は観察されず、むしろ細胞毒性が顕著にみられた。

研究成果

• [雑誌論文] PSP-Phenotype in SCA8: Case Report and Systemic Review (2019)
  • 著者名/発表者名: Samukawa M, Hirano M, Saigoh K, Kawai S, Hamada Y, Takahashi D, Nakamura Y, Kusunoki S.
  • 雑誌名: Cerebellum 巻: 18 ページ: 76-84
  • DOI: 10.1007/s12311-018-0955-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noncoding repeat expansions for ALS in Japan are associated with the ATXN8OS gene. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirano M, Samukawa M, Isono C, Saigoh K, Nakamura Y, Kusunoki S.
  • 雑誌名: Neurol Genet 巻: 4 ページ: e252
  • DOI: 10.1212/NXG.0000000000000252
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The novel de novo mutation of KIF1A gene as the cause for Spastic paraplegia 30 in a Japanese case. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa K, Kuwahara M, Saigoh K, Ishiura H, Yamagishi Y, Hamano Y, Samukawa M, Suzuki H, Hirano M, Mitsui Y, Tsuji S, Kusunoki S.
  • 雑誌名: eNeurologicalSci 巻: 2018 ページ: 34-37
  • DOI: 10.1016/j.ensci.2018.11.026
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnosis of Parkinson's disease and the level of oxidized DJ-1 protein. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi Y, Saigoh K, Saito Y, Ogawa I, Mitsui Y, Hamada Y, Samukawa M, Suzuki H, Kuwahara M, Hirano M, Noguchi N, Kusunoki S.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: なし ページ: 28:58-62
  • DOI: 10.1016/j.neures.2017.06.008
  • 査読あり
• [学会発表] p62変異型筋萎縮性側索硬化症iPS細胞を用いた疾患機序解明の試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹原 俊幸,平野 牧人,寺村 岳士,小野寺 勇太,楠 進,江良 拓実,福田 寛二
  • 学会等名: 再生医療学会
• [学会発表] Analyses of non-coding repeat expansions in Japanese patients with amyotrophic lateral sclerosis reveals mutations in the ATXN8OS gene. (2018)
  • 著者名/発表者名: Makito Hirano, Makoto Samukawa, Chiharu Isono, Kazumasa Saigoh,, Yusaku Nakamura, Susumu Kusunoki
  • 学会等名: American Neurological Association
  • 国際学会
• [学会発表] Significant relationship of CTA/CTG repeat sizes with age at onset and phenotype in SCA8 (2018)
  • 著者名/発表者名: Makoto Samukawa, Makito Hirano, Kazumasa Saigoh, Shigeru Kawai, Yukihiro Hamada, Daisuke Takahashi, Yusaku Nakamura, Susumu Kusunoki
  • 学会等名: American Neurological Association
  • 国際学会
• [学会発表] Characteristics and progression of dysphagia in amyotrophic lateral sclerosis associated with genetic mutations. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chiharu Isono, Makito Hirano, Kanji Fukuda, Susumu Kusunoki, Yusaku Nakamura
  • 学会等名: American Neurological Association
  • 国際学会
• [図書] 脳神経内科の摂食嚥下障害 (2018)
  • 著者名/発表者名: 平野牧人
  • 総ページ数: 155
  • 出版者: 全日本病院出版会
  • ISBN: 978-4-86519-253-7