筋ジストロフィー犬における刺激伝導系プルキンエ線維の選択的障害の機序の解明

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19500375
• 研究機関: 国立精神・神経センター
• 研究代表者: 中村 昭則 国立精神・神経センター, 神経研究所遺伝子疾患治療研究部, 室長 (10303471)
• 研究分担者: 武田 伸一 神経研究所, 遺伝子疾患治療研究部, 部長 (90171644)
• キーワード: 筋ジストロフィー / 心筋障害 / プルキンエ線維 / ジストロフィン / Dp71 / ユートロフィン / カルパイン

研究概要

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)の動物モデルである筋ジストロフィー犬(筋ジス犬)では、生後2週齢頃からDMDと同様の心電図の異常Q波が出現したが、心臓超音波検査や病理学的検討による左室後壁の線維化は12ヶ月齢以降に出現していた。そこで、刺激伝導系について詳細に検討した結果、作業心筋に明らかな病変が見られない4ヶ月齢のプルキンエ線維に著しい空胞様変性が見られ,透過型電子顕微鏡ではプルキンエ線維内の筋原線維の著明な断裂が確認された。さらに,プルキンエ線維では、ジストロフィンC端型アイソフォームDp71とジストロフィンのホモログであるユートロフィンが過剰発現し、月齢に伴いDp71の発現増強とユートロフィンの発現低下が起こっていた。また、Ca依存性プロテアーゼであるμカルパインが過剰発現し、基質である心筋型トロポニン-Iや-T,デスミンが分解されていた。さらに、免疫組織化学では、筋ジヌ犬のPurkinje線維では正常対照犬に比べてユビキチンおよびMuRF-1の強い染色性を認め、cTnIと共局在し、免疫沈降法によりユビキチン化を受けた断片化cTnIが検出された。筋ジス犬のプルキンエ線維の変性機構としてにユートロフィンの代償不全や筋タンパク質の分解とユビキチン化が関与している可能性をはじめて見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of deletion breakpoints in patients with dystrophinopathy carrying a deletion of exons 45-55 of the Duchenne muscular dystrophy (DMD) gene (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyasaki D, Yohida K, Fukushima K, Nakamura A, Suzuki K, Sato T, Takeda S, Ikeda S.
  • 雑誌名: J Human Genet 54 ページ: 127-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Body-wide restoration of dystrophin expression and ameliorate dystrophic pathology in DMD dogs using a morpholino cocktail (2009)
  • 著者名/発表者名: Yokota T, Lu, Partlige T, Kobayashi M, Nakamura A, Takeda S, Hoffman EP.
  • 雑誌名: Ann Neurol (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exon skipping therapy in Duchenne muscular dystrophy (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Takeda S.
  • 雑誌名: Neuropathology (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dystrophin deficient cardiac Purkinje fibers revealed vacuolar degeneration despite preservation of dystrophin-associated proteins with over-expression of Dp71 in canine-X-linked muscular dystrophy (2008)
  • 著者名/発表者名: Urasawa N, Machida N, Yuasa K, Wada M, Wakao Y, Yuasa S, Sano T, Nonaka I, Nakamura A, Takeda S.
  • 雑誌名: Circulation 117 ページ: 2437-2447
  • 査読あり
• [雑誌論文] Follow-up of three cases with a large in-frame deletion of exons 45-55 in the Duchenne muscular dystrophy (DMD) Gene (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Yoshida K, Fukushima K, Urasawa N, Ueda H, Koyama J, Yazaki Y, Takeda S, Ikeda S
  • 雑誌名: J Clin Neuroscince 15 ページ: 757-763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fiber type composition of diaphragm is more greatly influenced by dystrophin-deficiency in canine X-linked muscular dystrophy in Japan (CXMD_J), than that of limb skeletal muscle (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuasa K, Nakamura A, Hijikata T, Takeda S.
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 9 ページ: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] MicroRNA-206 is overexpressed in newly formed muscle fibers : Implication of potential for muscle regeneration and maturation in muscular dystrophy (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuasa K, Hagiwara Y, Ando M, Nakamura A, Takeda S, Hijikata T.
  • 雑誌名: Cell Struct Funct 33 ページ: 163-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ubiquitin ligase gene (WWP1) is responsible for the chicken muscular dystrophy (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto H, Maruse H, Inaba Y, Yoshizawa K, Sasazaki S, Fujiwara A, Nishinobori M, Nakamura A, Takeda S, Ichihara N, Kikuchi T, Mukai F, Mannen H.
  • 雑誌名: FEBS Lett 582 ページ: 2212-2218
  • 査読あり
• [雑誌論文] A renaissance for anti-sense oligonucleotide drugs in neurology (2008)
  • 著者名/発表者名: Yokota T, Takeda S, Lu Qi, Partridge TA, Nakamura A, Hoffman EP
  • 雑誌名: Arch Neurol-Chicago 66 ページ: 32-38
  • 査読あり
• [学会発表] MRI imaging, Clinical trial endopoints discussions (2008)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Nakamura A, Hasegawa D, Orima H, Takeda S.
  • 学会等名: 13th International Congress of the World Muscle Society
  • 発表場所: ワシントンDC
  • 年月日: 20081000
• [図書] 心筋症“病態生理 筋ジストロフィーの最新知見" (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村昭則, 武田伸一
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: ライフサイエンス出版
• [図書] Annual Review 神経2009“筋ジストロフィーの exon skipping 療法の試み" (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村昭則, 武田伸一
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 中外医学社
• [図書] トンプソン&トンプソン遺伝医学“遺伝性疾患の分子生物学的、生化学的、細胞生物学的基礎-12.3受容体タンパク質の欠損、12.4輸送異常、12.5構造タンパク質の疾患"(翻訳担当) (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村昭則
  • 総ページ数: 29
  • 出版者: メディカル・サイエンス・インターナショナル
• [図書] 小児筋疾患診療ハンドブック“Duchenne 型筋ジストロフィーTOPICS治療研究の現状" (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村昭則, 武田伸一
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: ライフサイエンス出版
• [備考]
  • URL: http://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r_dna2/staffs.html