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2016 年度 実施状況報告書

アンチトロンビン・レジスタンスの新規変異探索とマウスモデルによる病態解析研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K09825
研究機関名古屋大学

研究代表者

小嶋 哲人  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (40161913)

研究分担者 高木 明  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (30135371)
松下 正  名古屋大学, 医学部附属病院, 教授 (30314008)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードアンチトロンビン・レシスタンス(ATR) / プロトロンビン / 遺伝子異常 / トロンビン / アンチトロンビン / Na+結合領域 / R593Lノックインマウス / 人工授精
研究実績の概要

我々は新しい血栓性素因・アンチトロンビン・レシスタンス(ATR)を示すプロトロンビン遺伝子異常(prothrombin Yukuhashi, p.R596L)を報告し(N Engl J Med. 2012)、さらに血漿検体によるATR検出法を確立して異なる変異(prothrombin Belgrade, p.R596Q)でのATR症例も同定している(J Thormb Haemost. 2013)。新規開発した血漿検体でのATR検出法により新たなATR症例で異なる変異も同定した。今年度は血漿検体でのATR検出・臨床検査法を用いてATRを検出できた新たな症例はなかった。
組換え技術を用いてトロンビンのアンチトロンビン結合部・Na+結合領域を構成するアミノ酸(596R, 599K, 540T, 541R, 592E)に一塩基置換によるミスセンス変異を導入して種々プロトロンビン変異体の安定発現株を作製したところ、各プロトロンビン変異体は野生型プロトロンビンと同様に細胞培養上清中に分泌されることが判明した。
R593L(ヒトR596Lに相当)ノックインマウスは、さらにCAG-Creリコンビナーゼ発現マウスと交配し、LoxP配列を含むNeo耐性遺伝子を除去することに成功した。これにより、完全なR593Lノックインマウス(R593Lへテロマウス)の樹立に成功した。しかし、R593Lヘテロマウスは数匹しか得られず、またmatingも失敗が続いたため、R593Lヘテロマウス(♂)より精子を取り出し、C58BL/6マウスの卵子と人工授精を行った。その結果、仔35匹のうち22匹のR593Lヘテロマウスを得ることができた。

現在までの達成度 (区分)
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

先の研究成果として確立した血漿検体を用いた迅速ATR検出スクリーニング法を用い、未だ原因の特定に至っていない遺伝性血栓症症例における新たなATR血栓性素因の検出解析を継続している。
Na+結合領域を構成するアミノ酸(596R, 599K, 540T, 541R, 592E)に一塩基置換で生ずるミスセンス変異体発現ベクターを組換え技術にて作製したところ、それぞれ安定発現細胞株では野生型プロトロンビンと同様にその培養上清中に分泌されることが判明し、それぞれATR惹起性のスクリーニング解析予定である。
先の研究成果として得られたジーンターゲティング手法により作製したYukuhashi変異(R593Lプロトロンビン:ヒト分子の596Rはマウス分子593Rに相当)のキメラマウス交配により、ヘテロマウス(R593Lヘテロマウス)の作製に成功しており、今後その易血栓性を検討する予定である。

今後の研究の推進方策

引き続き、未だ原因特定に至っていない遺伝性血栓症におけるATR血栓性素因の有無について、血漿検体を用いてのATR検出法による検索解析を継続して行うとともに、ATR同定症例においてはその原因遺伝子変異の同定解析も行い、新たなATR遺伝子変異の同定を含めた血栓症発症分子病態の解明を継続して行う。
引き続き、トロンビン分子のNa+結合領域に位置しTAT複合体でのAT分子の264Eとの水素結合形成するプロトロンビン599Kならびに水分子を介してAT分子の264Eと結合する540T, 541R, 592Eにおいて、一塩基置換で生ずるミスセンス変異体をそれぞれ作製し、ATR検出検査や各組換えプロトロンビン分子のトロンビン生成能試験への影響を検討、ならびに各組換え体由来トロンビンのTAT形成能を解析し、ATRを示す変異体の同定解析を継続して行う。
引き続き、Yukuhashi変異ヘテロマウス(R593Lへテロマウス)を用い、その血漿検体でのATRを検証するとともに、種々血栓誘発刺激(FeCl3刺激や電気刺激法による下大静脈血栓形成、組織因子あるいは高分子ポリリン酸による肺塞栓形成)による血栓形成動態のin vivo解析を行い、野生型マウスとの比較検討を詳細に解析する。また、種々薬剤(未分画ヘパリン、低分子量へパリン、フォンダパリヌクス、抗Xa阻害剤、抗IIa阻害剤)の前投与における上述血栓形成刺激による血栓形成能を未治療群とで比較検討し、Yukuhashi変異マウスの抗凝固薬効効果判定の血栓性素因モデルマウスとしての有用性を検討する。

次年度使用額が生じた理由

H28年度にわずかに(60,138円)残額が発生してしまった。

次年度使用額の使用計画

H28年度にわずかに残った60,138円は、H29年度の1,200,000円と合算して使用予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Belgrade(Serbia)

    • 国名
      セルビア
    • 外国機関名
      University of Belgrade
  • [雑誌論文] Diagnosis and treatment guidelines for aberrant portal hemodynamics.2017

    • 著者名/発表者名
      Moriyasu F, Furuichi Y, Tanaka A, Takikawa H, Yoshida H, Sakaida I, Obara K, Hashizume M, Kage M, Ohfuji S, Kitano S, Kawasaki S, Kokubu S, Matsutani S, Eguchi S, Shiomi S, Kojima T, Maehara Y, Kuniyoshi Y.
    • 雑誌名

      Hepatol Res.

      巻: 47 ページ: 373-386

    • DOI

      10.1111/hepr.12862

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical and biochemical characterization of the Prothrombin Belgrade mutation in a large Serbian pedigree: new insights into antithrombin resistance mechanism.2017

    • 著者名/発表者名
      Miljic P, Gvozdenov M, Takagi Y, Takagi A, Pruner I, Dragojevic M, Tomic B, Bodrozic J, Kojima T, Radojkovic D, Djordjevic V
    • 雑誌名

      J Thromb Haemost.

      巻: 15 ページ: 670-677

    • DOI

      10.1111/jth.13618

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Missense mutations in the gene encoding prothrombin corresponding to Arg596 cause antithrombin resistance and thrombomodulin resistance.2016

    • 著者名/発表者名
      Takagi Y, Murata M, Kozuka T, Nakata Y, Hasebe R, Tamura S, Takagi A, Matsushita T, Saito H, Kojima T.
    • 雑誌名

      Thromb Haemost.

      巻: 116 ページ: 1022-1031

    • DOI

      DOI: 10.1160/TH16-03-0223

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Progestin isoforms provide different levels of protein S expression in HepG2 cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Kozuka T, Tamura S, Kawamura N, Nakata Y, Hasebe R, Makiyama A, Takagi Y, Murata M, Mizutani N, Takagi A, Kojima T.
    • 雑誌名

      Thromb Res.

      巻: 145 ページ: 40-45

    • DOI

      doi: 10.1016/j.thromres.2016.07.007.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distinct X chromosomal rearrangements in four haemophilia B patients with entire F9 deletion.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Ando Y, Takagi Y, Murata M, Kozuka T, Nakata Y, Hasebe R, Takagi A, Matsushita T, Shima M, Kojima T.
    • 雑誌名

      Haemophilia.

      巻: 22 ページ: 433-439

    • DOI

      doi: 10.1111/hae.12849.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A NOVEL LARGE DELETION FOUND IN A JAPANESE FAMILY WITH ANTITHROMBIN DEFICIENCY2016

    • 著者名/発表者名
      Erika HASHIMOTO, Yuki TAKAGI, Nami KAWAMURA, Ayumi MAKIYAMA, Hiroto SAKANE, Akiya FUJIOKA, Shogo TAMURA, Akira TAKAGI, Yoshifumi FUKUSHIMA, Makoto KANEKO, Tetsuhito KOJIMA
    • 学会等名
      The 9th Congress of Asia Pacific Society of Thrombosis and Hemostasis (APSTH)
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular basis of F8 gene abnormality in hemophilia A patients in Nagoya2016

    • 著者名/発表者名
      Nami KAWAMURA, Ayumi MAKIYAMA, Yuki TAKAGI, Erika HASHIMOTO, Hiroto SAKANE, Akiya FUJIOKA, Shogo TAMURA, Akira TAKAGI, Nobuaki SUZUKI, Tadashi MATSUSHITA, Tetsuhito KOJIMA
    • 学会等名
      The 9th Congress of Asia Pacific Society of Thrombosis and Hemostasis (APSTH)
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-09
    • 国際学会
  • [学会発表] プロテインC欠乏症51家系のPROC遺伝子解析2016

    • 著者名/発表者名
      槇山愛弓、高木夕希、河村奈美、橋本恵梨華、田村彰吾、高木明、岸本磨由子、鈴木伸明、松下正、小嶋哲人
    • 学会等名
      第17回日本検査血液検査血液学会学術集会
    • 発表場所
      博多
    • 年月日
      2016-08-06 – 2016-08-07
  • [学会発表] 低フィブリノゲン血症3症例の遺伝子解析2016

    • 著者名/発表者名
      高木夕希、河村奈美、槇山愛弓、橋本恵梨華、安藤裕実、加藤衣央、田村彰吾、高木明、小嶋哲人
    • 学会等名
      第38回日本血栓止血学会学術集会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2016-06-16 – 2016-06-18
  • [学会発表] Prothrombin missense mutations at 596Arg reduced the affinity of mutant thrombin to thrombomodulin controlled by Na+ concentration.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Takagi, Nami Kawamura, Ayumi Makiyama, Erika Hashimoto, Shogo Tamura, Akira Takagi, Tetsuhito Kojima
    • 学会等名
      XXIX International Symposium on Technical Innovations in Laboratory Hematology (ISLH)
    • 発表場所
      Milano, Italy
    • 年月日
      2016-05-12 – 2016-05-14
    • 国際学会
  • [図書] 血液疾患 最新の治療 2017-20192017

    • 著者名/発表者名
      兼松毅、小嶋哲人
    • 総ページ数
      372
    • 出版者
      南江堂
  • [図書] みんなに役立つ 血友病の基礎と臨床 改訂3版2016

    • 著者名/発表者名
      田村彰吾、小嶋哲人
    • 総ページ数
      463
    • 出版者
      医歯ジャーナル社
  • [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科 医療技術学専攻 病態解析学講座 分子病態解析学部門 血液・遺伝子研究室

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/bloodlab/Hematol_%26_Gene_Res_Lab/Welcome.html

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公開日: 2018-01-16  

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