神経筋接合部の正常分子構築解明と分子病態解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03561
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大野 欽司 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80397455)
• 研究分担者: 増田 章男 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (10343203) ; 大河原 美静 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (80589606)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 神経筋接合部 / 先天性筋無力症候群

研究実績の概要

神経筋接合部(neuromuscular junction, NMJ)の正常分子構築機構を明らかにするとともに、先天性筋無力症候群(congenital myasthenic syndromes, CMS)の分子病態を解明し、新規治療法開発につなげることを目的とした。CMSはNMJ発現分子の先天的遺伝子欠損によりNMJ信号伝達が障害をされる病態であり、出生時を含む２歳以下発症が多く、筋力低下と日内変動と日差変動を特徴とし、時に顔面の小奇形を伴う。今までに30種類以上の原因遺伝子が同定されてきた。本研究では、初めに、Rspo2, Fgf18, Ctgfの3種類の新規NMJ構築誘導分子とその受容体の機能解析により正常NMJ分子構築機構を明らかにするとともに、RiboTagマウスとSPPLAT法によるproximity proteomicsにより新規NMJ構築分子同定を行った。次に、本邦CMSにおいて同定を行なってきた遺伝子変異の機能解析を培養細胞を用いて行うことを目的としてin vitro NMJの作成を開始した。これらのCMS病態解析を新規治療法開発研究に今後つなげる。

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

COVID-19パンデミックによる研究の一部遅延が生じているが概ね順調に経過している。

今後の研究の推進方策

CMSモデルマウスとRiboTagマウスをかけあわせることによりCMSのNMJ筋終板ならびに脊髄前角細胞における遺伝子発現変化を解析しCMS病態を明らかにする。iPS細胞を用いたin vitro NMJを作成し、CMS病態を明らかにするとともに、薬剤スクリーニングで同定をした新規治療薬の効果の検証を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Efficacy of salbutamol monotherapy in slow‐channel congenital myasthenic syndrome caused by a novel mutation in CHRND (2021)
  • 著者名/発表者名: Tawara Nozomu、Yamashita Satoshi、Takamatsu Koutaro、Yamasaki Yoshimune、Mukaino Akihiro、Nakane Shunya、Farshadyeganeh Paniz、Ohno Kinji、Ando Yukio
  • 雑誌名: Muscle & Nerve 巻: 63 ページ: E30-E32
  • DOI: 10.1002/mus.27166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secreted Signaling Molecules at the Neuromuscular Junction in Physiology and Pathology (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohkawara Bisei、Ito Mikako、Ohno Kinji
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 ページ: 2455～2455
  • DOI: 10.3390/ijms22052455
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Screening of signaling pathways for agrin-induced AChR clustering in C2C12 myotubes (2021)
  • 著者名/発表者名: Noto K, Ohkawara B, Ishii H, Ito M, Masuda A, Hirata H, Ohno K.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: - ページ: in press.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical non-negative matrix factorization using clinical information for microbial communities (2021)
  • 著者名/発表者名: Abe Ko、Hirayama Masaaki、Ohno Kinji、Shimamura Teppei
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 22 ページ: 104-104
  • DOI: 10.1186/s12864-021-07401-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] tRIP‐seq reveals repression of premature polyadenylation by co‐transcriptional FUS‐U1 snRNP assembly (2020)
  • 著者名/発表者名: Masuda Akio、Kawachi Toshihiko、Takeda Jun‐ichi、Ohkawara Bisei、Ito Mikako、Ohno Kinji
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 21 ページ: e49890
  • DOI: 10.15252/embr.201949890
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Congenital myasthenic syndrome?associated agrin variants affect clustering of acetylcholine receptors in a domain-specific manner (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohkawara Bisei、Shen XinMing、Selcen Duygu、Nazim Mohammad、Bril Vera、Tarnopolsky Mark A.、Brady Lauren、Fukami Sae、Amato Anthony A.、Yis Uluc、Ohno Kinji、Engel Andrew G.
  • 雑誌名: JCI Insight 巻: 5 ページ: e132023
  • DOI: 10.1172/jci.insight.132023
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Meta‐Analysis of Gut Dysbiosis in Parkinson's Disease (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishiwaki Hiroshi、Ito Mikako、Ishida Tomohiro、Hamaguchi Tomonari、Maeda Tetsuya、Kashihara Kenichi、Tsuboi Yoshio、Ueyama Jun、Shimamura Teppei、Mori Hiroshi、Kurokawa Ken、Katsuno Masahisa、Hirayama Masaaki、Ohno Kinji
  • 雑誌名: Movement Disorders 巻: 35 ページ: 1626～1635
  • DOI: 10.1002/mds.28119
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] InMeRF: prediction of pathogenicity of missense variants by individual modeling for each amino acid substitution (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeda Jun-ichi、Nanatsue Kentaro、Yamagishi Ryosuke、Ito Mikako、Haga Nobuhiko、Hirata Hiromi、Ogi Tomoo、Ohno Kinji
  • 雑誌名: NAR Genomics and Bioinformatics 巻: 2 ページ: lqaa038
  • DOI: 10.1093/nargab/lqaa038
  • 査読あり
• [雑誌論文] CTGF/CCN2 facilitates LRP4‐mediated formation of the embryonic neuromuscular junction (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohkawara Bisei、Kobayakawa Akinori、Kanbara Shunsuke、Hattori Takako、Kubota Satoshi、Ito Mikako、Masuda Akio、Takigawa Masaharu、Lyons Karen M、Ishiguro Naoki、Ohno Kinji
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 21 ページ: e48462
  • DOI: 10.15252/embr.201948462
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zonisamide ameliorates progression of cervical spondylotic myelopathy in a rat model (2020)
  • 著者名/発表者名: Kanbara Shunsuke、Ohkawara Bisei、Nakashima Hiroaki、Ohta Kyotaro、Koshimizu Hiroyuki、Inoue Taro、Tomita Hiroyuki、Ito Mikako、Masuda Akio、Ishiguro Naoki、Imagama Shiro、Ohno Kinji
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: 13138-13138
  • DOI: 10.1038/s41598-020-70068-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gene Expression Profile at the Motor Endplate of the Neuromuscular Junction of Fast-Twitch Muscle (2020)
  • 著者名/発表者名: Huang Kun、Li Jin、Ito Mikako、Takeda Jun-Ichi、Ohkawara Bisei、Ogi Tomoo、Masuda Akio、Ohno Kinji
  • 雑誌名: Frontiers in Molecular Neuroscience 巻: 13 ページ: 154-154
  • DOI: 10.3389/fnmol.2020.00154
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Short-Chain Fatty Acid-Producing Gut Microbiota Is Decreased in Parkinson’s Disease but Not in Rapid-Eye-Movement Sleep Behavior Disorder (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishiwaki Hiroshi、Hamaguchi Tomonari、Ito Mikako、Ishida Tomohiro、Maeda Tetsuya、Kashihara Kenichi、Tsuboi Yoshio、Ueyama Jun、Shimamura Teppei、Mori Hiroshi、Kurokawa Ken、Katsuno Masahisa、Hirayama Masaaki、Ohno Kinji
  • 雑誌名: mSystems 巻: 5 ページ: e00797-20
  • DOI: 10.1128/mSystems.00797-20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of Qk as a Glial Precursor Cell Marker that Governs the Fate Specification of Neural Stem Cells to a Glial Cell Lineage (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Akihide、Takahashi Yuji、Iida Kei、Hosokawa Motoyasu、Irie Koichiro、Ito Mikako、Brown J.B.、Ohno Kinji、Nakashima Kinichi、Hagiwara Masatoshi
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 15 ページ: 883～897
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.08.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zonisamide ameliorates neuropathic pain partly by suppressing microglial activation in the spinal cord in a mouse model (2020)
  • 著者名/発表者名: Koshimizu Hiroyuki、Ohkawara Bisei、Nakashima Hiroaki、Ota Kyotaro、Kanbara Shunsuke、Inoue Taro、Tomita Hiroyuki、Sayo Akira、Kiryu-Seo Sumiko、Konishi Hiroyuki、Ito Mikako、Masuda Akio、Ishiguro Naoki、Imagama Shiro、Kiyama Hiroshi、Ohno Kinji
  • 雑誌名: Life Sciences 巻: 263 ページ: 118577～118577
  • DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118577
  • 査読あり
• [学会発表] InMeRF: A set of random forest models for each amino acid substitution to predict pathogenicity of missense variants in the human genome (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeda J, Nanatsue K, Yamagishi R, Ito M, Ohno K
  • 学会等名: European Society of Human Genetics Virtual Conference
  • 国際学会