脊髄小脳失調症6型の発症機序の解明と治療法の開発

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17209031
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 水澤 英洋 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30144091)
• 研究分担者: 横田 隆徳 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (90231688) ; 渡瀬 啓 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 特任講師 (30376800) ; 石川 欽也 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (30313240)
• キーワード: ポリグルタミン病 / 脊髄小脳変性症6型 / P / Q型カルシウムチャネル / 遺伝子治療 / 神経変性 / スプライス

研究概要

脊髄小脳変性症6型(SCA6)の発症機序を解明し、治療方法を確立するために、SCA6マウスモデル、細胞モデル、SCA6患者剖検脳を用いて病態の解析を行うとともに、ポリグルタミン毒性を抑制する治療法の開発を推進してきた。本年度の主な成果は以下のとおりである。1)SCA6ノックインマウスモデルの解析から、SCA6変異はCav2.1チャネルの基本的性質には変化を及ぼさないこと及び年齢依存的に変異チャネルがマウス小脳に蓄積し、凝集体を形成することをあきらかにした。2)SCA6変異のCAGリピートの伸長に伴って、ポリグルタミンをコードするMPI型スプライスアイソフォームの発現比率が増大することを細胞モデル及びマウス小脳で確認し、SCA6変異が遺伝子発現のレベルでも病態に寄与すること、及び3)このスプライス変化は小脳におけるスプライス因子の発現量の変化と関連していることを見出した。4)患者脳において、Cav2.1チャネルから伸長したポリグルタミン鎖を含むCav2.1チャネルC末端断片が切断されることを確認した。5)主に細胞モデルを用いて、Bax-inhibiting polypeptideがKu70のアセチル化を介してポリグルタミンの細胞毒性を抑制することを発見した。6)SCA6などの優性遺伝性神経変性疾患に対してsiRNAを用いて変異遺伝子産物を特異的に分解する方法を細胞レベルで確立した。7)CAGリピートとスプライス変異を同時にCacnala遺伝子エクソン47領域にノックインすることにより、変異Cav2.1チャネルを過剰にプルキンエ細胞に発現する新たなSCA6マウスモデルを作製した。このモデルでは若年より著明な小脳失調とプルキンエ細胞変性を示した。今後このモデルの詳細な解析から病態の解明が進展することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Direct and accurate measurement of CAG repeat configuration in the ataxin-l(ATXN-I)gene by "dual-fluorescence labeled PCR-restriction fragment length analysis" (2008)
  • 著者名/発表者名: Lin JX, Ishikawa K, Sakamoto M, Tsunemi T, Ishiguro T, Amino T, Toru S, Kondo 1, Mizusawa H.
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 53 ページ: 287-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insulin-like growth factor pathway is altered in Spinocerebellar ataxia type 1 and type 7. (2008)
  • 著者名/発表者名: Gatchel JR, Watase K, Thaller C., Carson JP, Jafar-Nejad P, Shaw C, Zu T, Orr HT, Zoghbi HY.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Science of the USA 105 ページ: 1291-1296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redefining the disease locus of 16q22.1-linked autosomal dominant cerebellar ataxia. (2007)
  • 著者名/発表者名: Amino T, Ishikawa K, Toru S, Ishiguro T, Sato N, Tsunemi T, Murata M, Kobayashi K, Inazawa J, Toda T, Mizusawa H.
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 52 ページ: 643-649
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective loss of Purkinje cells in a patient with anti-glutamic acid decarboxylase antibody-associated cerebellar ataxia. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishida K, Mitoma H, Wada Y, Oka T, Shibahara J, Saito Y, Murayama S, Mizusawa H.
  • 雑誌名: Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry 78 ページ: 190-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bax-inhibiting peptide protects cells from polyglutamine toxicity caused by Ku70 acetylation (2007)
  • 著者名/発表者名: Li Y, Yokota T, Gama V, Yoshida T, Gomez JA, Ishikawa K, Sasaguri H, Cohen HY, Sinclair DA, Mizusawa H, Matsuyama S.
  • 雑誌名: Cell Death & Differentiation 14 ページ: 2058-2067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lithium therapy improves neurological function and hippocampal dendritic arborization in a Spinocerebellar ataxia type 1 mouse model. (2007)
  • 著者名/発表者名: Watase K, Gatchel JR, Sun Y, Emamian E, Atkinson R, Richman R, Mizusawa H, Orr HT, Shaw C, Zoghbi HY.
  • 雑誌名: PLoS Medicine 5 ページ: e182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proieome analysis of soluble nuclear proteins reveals that HMGB1/2 suppress genotoxic stress in polyglutamine diseases. (2007)
  • 著者名/発表者名: Qi ML, Tagawa K, Enokido Y, Yoshimura N, Wada, YI, Watase K. Ishiura S-i, Kanazawa I, Botas J, Saitoe M, Waiiker EE, Okazawa H
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 9 ページ: 402-414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase of disease duration of amyotrophic lateral sclerosis in a mouse modelby transgenic small interfering RNA. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yokota T, Sasaguri H, Yamada H, Unno N, Yamamoto T, Kubodera T, Anzai M, Mitani T, Mizusawa H.
  • 雑誌名: Archives of Neurology 64 ページ: 145-146
  • 査読あり
• [学会発表] Gene Therapy of Hereditary Diseases with RNA Interference. (2007)
  • 著者名/発表者名: 横田隆徳, 他
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会, 第80回日本生化学学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Expansion of CAG repeats in α1A Ca^<2+> channel gene leads to altered splicing patterns at the boundaries of exon46/exon47. (2007)
  • 著者名/発表者名: Akashiba H, Matsuki N, Mizusawa H, Watase K.
  • 学会等名: 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
  • 発表場所: San Diego, CA(米国)
  • 年月日: 2007-11-04
• [学会発表] Bax-inhibiting peptide protects cells from polyglutamine toxicity caused by Ku70 acetylation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Yokota T, Li Y, GamaV, Gomez J, Ishikawa K, SasaguriH, Mizusawa H, Matsuyama S.
  • 学会等名: 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
  • 発表場所: San Diego, CA(米国)
  • 年月日: 2007-11-04
• [学会発表] Neuronal dysfunction in neurodegenerative diseases. A new autosomal dominant ataxia type 6(SCA6). (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa H.
  • 学会等名: 30th annual meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-09-11
• [学会発表] A New RNA Strategy For Selective Suppression of a Mutant Allele to any Mutation. (2007)
  • 著者名/発表者名: 山田宏美, 久保寺隆行, 横田隆徳, 水澤英洋.
  • 学会等名: 第13回日本遺伝子治療学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-06-30
• [学会発表] 第16番染色体長腕連鎖型優性遺伝性脊髄小脳変性症でのPurkinje細胞の形態的変化. (2007)
  • 著者名/発表者名: 石川欽也, 他
  • 学会等名: 第48回日本神経病理学会総会学術研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-05-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 非典型例を含む16番染色体連鎖型脊髄小脳変性症1家系の臨床および分子遺伝学的研究. (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 望, 他
  • 学会等名: 第48回日本神経学会総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-05-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 16番染色体連鎖型脊髄小脳変性症ホモ接合体家系の臨床および分子遺伝学的研究. (2007)
  • 著者名/発表者名: 石川欽也, 他
  • 学会等名: 第48回日本神経学会総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-05-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] SCA6における伸長ポリグルタミン鎖を含む変異α1Aカルシウムチャネル蛋白の細胞内分布について. (2007)
  • 著者名/発表者名: 石黒太郎, 他
  • 学会等名: 第48回日本神経学会総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-05-17
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 16番染色体長腕連鎖型優性遺伝性脊髄小脳変性症の原因遺伝子座の解析. (2007)
  • 著者名/発表者名: 網野猛志, 佐藤 望, 石黒太郎, 常深泰司, 融 衆太, 戸田達史, 水澤英洋, 石川欽也.
  • 学会等名: 第48回日本神経学会総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-05-17
• [学会発表] Effectiveness of anti-androgen therapy for spinobulbar muscular atrophy(SBMA): An open study of 4 cases for 3 years. (2007)
  • 著者名/発表者名: Niimi Y, Ishikawa K, Yamawaki M, Mizusawa H.
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
  • 発表場所: Boston, MA(米国)
  • 年月日: 2007-05-04
• [学会発表] Transgenic siRNA halts ALS in a mouse model. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yokota T, Sasaguri H, Saito Y, Mitani T, Mizusawa H.
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
  • 発表場所: Boston, MA(米国)
  • 年月日: 2007-05-04
• [学会発表] The effect of 3, 4-diaminopyridine on the postural imbalance and downbeat nystagmus in patients with ataxia. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsunemi T, Ishikawa K, Mizusawa H.
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
  • 発表場所: Boston,MA(米国)
  • 年月日: 2007-05-01
• [図書] Research Advances in Spinocerebellar Degeneration and Spastic Paraplegia (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa K, Flanigan K, Mizusawa H.
  • 出版者: Research Signpost Publishers, Kerara, India.(In press)