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2018 年度 実績報告書

神経変性性遺伝子病の希少動物モデルの分子基盤解明、診断、予防および治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03927
研究機関鹿児島大学

研究代表者

大和 修  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (80261337)

研究分担者 矢吹 映  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (10315400)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード動物遺伝子病 / 神経変性性疾患 / 分子基盤 / 遺伝子型検査 / 疾患モデル動物
研究実績の概要

次世代シーケンサーによる全ゲノム解析データを得ていた犬の家族性成犬発症型運動失調症、オロット酸尿症およびメチルマロン酸尿症について、次のようなことが解明された。家族性成犬発症型運動失調症においては、以前に実施したゲノムワイド関連解析で絞り込まれていた関連染色体領域に、候補となりうる変異が存在することが明らかになった。現在、その候補変異の遺伝子型を判定する検査法を開発して、その遺伝子型と表現型の一致性を犬集団(疾患関連および非関連集団)のDNAを用いて解析しはじめた。犬のオロット酸尿症およびメチルマロン酸尿症は、全ゲノム解析データを使って、候補となる数種の遺伝子配列を調べたが、これまでは原因遺伝子候補となる変異は見つかっていないため、調査を継続中である。
新たに犬のエーラス・ダンロス症候群、神経セロイド・リポフスチン症およびカロリ病、ならびに猫のライソゾーム蓄積病について、全ゲノム解析を実施した。いずれの疾患でもまだ原因変異を同定していないが、一部の疾患で候補となる原因変異を見いだしているため、その真偽を評価する解析を進めている。また、新たに解析を開始した犬のムコ多糖症では、VI型(ARSB遺伝子)を調査したが変異は存在しなかったため、VII型(GUSB遺伝子)の解析を開始した。
米国で同定された柴犬のサンドホフ病の原因変異について、日本の柴犬集団(約500頭)で遺伝子型調査をしたが、この変異を有するキャリアは見いだされなかったため、日本国内の柴犬集団は保有していないと強く示唆された。
発酵食品由来の抗酸化サプリメントを用いた犬の変性性脊髄症に対する治療試験については、分子疫学調査により発症リスクのある個体を20数頭見出し、実際の治療試験を開始した。これについては、経過を観察している段階で効果を判定する時期に達していないが、副作用など問題は観察されていない。

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

解析を開始した疾患の中では、本研究目的の中心となる家族性成犬発症型運動失調症の原因変異の同定に関して、最終確認の実験が必要なものの、ほぼ確定的はレベルに至っている。その他の疾患についても、すでに数疾患に関して全ゲノム解析データが得られたため、今後はこれらのデータを基盤として順調に調査することができる。その中でも次年度には全貌解明できる疾患がいくつか出てくると思われる。
柴犬のサンドホフ病の疫学調査では、国内には同変異がほぼ存在しないことを示せたため、本疾患を予防対象とする必要がないことが明らかとなった。
抗酸化サプリメントを使った臨床試験を20頭以上の変性性脊髄症の発症リスクの犬に適用でき、副作用などの問題もなく順調に経過を観察できている。
さらに、研究期間中に見いだされた新規の疾患(カロリ病、猫のライソゾーム病)が同定されて、それらを本研究に追加して研究対象の範囲はさらに広げることができた。

今後の研究の推進方策

期待以上の結果が得られている疾患(家族性成犬発症型運動失調症)については、原因変異の同定という最終的な段階に進めて行く。また、計画通りに解析が進んでいる疾患(犬のオロット酸尿症およびメチルマロン酸尿症)および新たに研究計画に加えた疾患(犬のエーラス・ダンロス症候群、神経セロイド・リポフスチン症およびカロリ病、ならびに猫のライソゾーム蓄積病)については、それらの全ゲノム解析データに基づいて、着実に変異候補を選択してその真偽を評価していく。
抗酸化サプリメントを使った治療試験については、犬の変性性脊髄症への効果は今後も観察していくが、同様に蛋白ミスフォールディングが病態進行に関与するような他の疾患についても、本サプリメントのよい効果が期待できるため、そのようなタイプの疾患が診断された場合には適用する予定である。
さらに、今後も新たに同定診断される動物疾患を本研究計画に加えていく予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] チッタゴン獣医動物科学大学(バングラデシュ)

    • 国名
      バングラデシュ
    • 外国機関名
      チッタゴン獣医動物科学大学
  • [国際共同研究] アイルランガ大学(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      アイルランガ大学
  • [国際共同研究] ミズーリ大学/ペンシルバニア大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ミズーリ大学/ペンシルバニア大学
  • [雑誌論文] Risk factors associated with reproductive performance in Japanese dairy cows: vaginal discharge with flecks of pus or calving abnormality extend time to pregnancy.2019

    • 著者名/発表者名
      Okawa H, Goto A, Yamato O, Wijayagunawardan MMP, Vos PLAM, Taniguchi M, Takagi M.
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci

      巻: 81 ページ: 95-99

    • DOI

      10.1292/jms.18-0259

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular dynamics of koala retrovirus infection in captive koalas in Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Kayesh MEH, Yamato O, Rahman MM, Hashem MA, Maetani F, Eiei T, Mochizuki K, Sakurai H, Tsukiyama-Kohara K.
    • 雑誌名

      Arch Virol

      巻: 164 ページ: 757-765

    • DOI

      10.1007/s00705-019-04149-5

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in renal peritubular capillaries in canine and feline chronic kidney disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura R, Yabuki A, Ichii O, Mizukawa H, Yokoyama N, Yamato O.
    • 雑誌名

      J Comp Pathol

      巻: 160 ページ: 79-83

    • DOI

      10.1016/j.jcpa.2018.03.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fructo-oligosaccharides (DFA III) feed supplementation for mitigation of mycotoxin exposure in cattle - clinical evaluation by a urinary zearalenone monitoring system.2018

    • 著者名/発表者名
      Toda K, Uno S, Kokushi E, Shiiba A, Hasunuma H, Matsumoto D, Ohtani M, Yamato O, Shinya U, Wijayagunawardane MPB, Fink-Gremmels J, Taniguchi M, Takagi M.
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 10 ページ: E223

    • DOI

      10.3390/toxins10060223

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid multiple immunofluorescent staining for the simultaneous detection of cytokeratin and vimentin in the cytology of canine tumors.2018

    • 著者名/発表者名
      Sawa M, Yabuki A, Kohyama M, Miyoshi N, Yamato O.
    • 雑誌名

      Vet Clin Pathol

      巻: 47 ページ: 326-332

    • DOI

      10.1111/vcp.12598

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in lectin-binding patterns in the kidneys of canines with immune-complex mediated glomerulonephritis.2018

    • 著者名/発表者名
      Yabuki A, Hamamoto T, Rahman MM, Yamato O.
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci

      巻: 80 ページ: 1562-1566

    • DOI

      10.1292/jms.18-0331

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Activation of the unfolded protein response in canine degenerative myelopathy.2018

    • 著者名/発表者名
      Yokota S, Kobatake Y, Noda Y, Nakata K, Yamato O, Hara H, Sakai H, Nishida H, Maeda S, Kamishina H.
    • 雑誌名

      Neurosci Lett

      巻: 687 ページ: 216-222

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.09.040

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Safety and efficacy of aged garlic extract in dogs: upregulation of the nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) signaling pathway and Nrf2-regulated phase II antioxidant enzymes.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamato O, Tsuneyoshi T, Ushijima M, Jikihara H, Yabuki A.
    • 雑誌名

      BMC Vet Res

      巻: 14 ページ: 373

    • DOI

      10.1186/s12917-018-1699-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 日本の犬猫遺伝病の現状.2019

    • 著者名/発表者名
      大和修
    • 学会等名
      犬猫遺伝子フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic disorders in animals: the clinicopathological findings providing a clue for the diagnosis and scientific researches.2018

    • 著者名/発表者名
      Osamu Yamato
    • 学会等名
      18th Congress of the International Society for Animal Clinical Biochemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遺伝性眼疾患:進行性網膜萎縮、コリー眼異常、白内障など.2018

    • 著者名/発表者名
      大和修
    • 学会等名
      第39回動物臨床医学会年次大会
    • 招待講演
  • [図書] 動物の感染症 第四版2019

    • 著者名/発表者名
      大和修、明石博臣ら
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      近代出版
    • ISBN
      978-4-87402-250-4

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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