神経筋接合部の正常分子構築解明と分子病態解明

2021 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, 特任准教授 (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研究目的とした。2021年度末までに34種類の原因遺伝子が同定されてきた。研究代表者は、Rspo2, Fgf18, Ctgfの3種類の新規NMJ構築誘導細胞外分泌分子を同定し、それぞれの受容体(Lgr5, Fgfr2, Lrp4)との結合の機能解析により正常NMJ分子構築機構を明らかにしてきた。2021年度はCHRND遺伝子変異によるスローチャンネル症候群の本邦症例に対してβ2アドレナリン受容体刺激剤サルブタモールが有効であることを論文報告した。加えて、NSC34神経細胞とC2C12筋管からin vitro NMJを構築し抗てんかん薬・抗パーキンソン病薬ゾニサミドがニューレギュリンの発現誘導を介してアセチルコリン受容体クラスタリングを誘導することを明らかにし論文報告した。ニューレギュリンはErbB受容体に結合しNMJ特異的な遺伝子の発現を可能にする。ゾニサミドはNSC34神経細胞単独培養、ならびにC2C12筋管単独培養に対してはニューレギュリンの発現を誘導しないことを見出した。

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たが概ね予定通り研究を遂行した。

今後の研究の推進方策

DOK7-CMSとEscobar症候群で同定された遺伝子変異の機能解析を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Meclozine Attenuates the MARK Pathway in Mammalian Chondrocytes and Ameliorates FGF2-Induced Bone Hyperossification in Larval Zebrafish (2022)
  • 著者名/発表者名: Takemoto Genta、Matsushita Masaki、Okamoto Takaaki、Ito Toshinari、Matsuura Yuki、Takashima Chieko、Chen-Yoshikawa Toyofumi Fengshi、Ebi Hiromichi、Imagama Shiro、Kitoh Hiroshi、Ohno Kinji、Hosono Yasuyuki
  • 雑誌名: Frontiers in Cell and Developmental Biology 巻: 9 ページ: 694018～694018
  • DOI: 10.3389/fcell.2021.694018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] Zonisamide upregulates neuregulin-1 expression and enhances acetylcholine receptor clustering at the in vitro neuromuscular junction (2021)
  • 著者名/発表者名: Inoue Taro、Ohkawara Bisei、Bushra Samira、Kanbara Shunsuke、Nakashima Hiroaki、Koshimizu Hiroyuki、Tomita Hiroyuki、Ito Mikako、Masuda Akio、Ishiguro Naoki、Imagama Shiro、Ohno Kinji
  • 雑誌名: Neuropharmacology 巻: 195 ページ: 108637～108637
  • DOI: 10.1016/j.neuropharm.2021.108637
  • 査読あり
• [雑誌論文] IntSplice2: Prediction of the Splicing Effects of Intronic Single-Nucleotide Variants Using LightGBM Modeling (2021)
  • 著者名/発表者名: Takeda Jun-ichi、Fukami Sae、Tamura Akira、Shibata Akihide、Ohno Kinji
  • 雑誌名: Frontiers in Genetics 巻: 12 ページ: 701076～701076
  • DOI: 10.3389/fgene.2021.701076
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulated splicing of large exons is linked to phase‐separation of vertebrate transcription factors (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawachi Toshihiko、Masuda Akio、Yamashita Yoshihiro、Takeda Jun‐ichi、Ohkawara Bisei、Ito Mikako、Ohno Kinji
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 40 ページ: e107485
  • DOI: 10.15252/embj.2020107485
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] Rapidly Growing Protein-Centric Technologies to Extensively Identify Protein-RNA Interactions: Application to the Analysis of Co-Transcriptional RNA Processing (2021)
  • 著者名/発表者名: Masuda Akio、Kawachi Toshihiko、Ohno Kinji
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 ページ: 5312～5312
  • DOI: 10.3390/ijms22105312
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Prediction of the splicing effects of SNVs affecting the first nucleotide G of an exon (2021)
  • 著者名/発表者名: Joudaki A, Takeda J, Masuda A, Ohno K
  • 学会等名: European Human Genetics Conference 2021 (Poster), Virtual Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analysis of mutations in a glycosylation enzyme gene, GFPT1, underlying limb-girdle congenital myasthenic syndromes (CMS) (2021)
  • 著者名/発表者名: Farshadyeganeh P, Ohkawara B, Kamon M, Araki T, Komaki H, Ohno K
  • 学会等名: European Human Genetics Conference 2021 (Poster), Virtual Conference
  • 国際学会
• [学会発表] The suppressive role for the splicing regulator, PTBP1, in the production of neuron-specific agrin isoform (2021)
  • 著者名/発表者名: Bushra S, Lin Y, Joudaki A, Masuda A, Ohno K
  • 学会等名: American Society of Human Genetics 2021 (Poster), Virtual Meeting
  • 国際学会