ヒトてんかんの遺伝子改変モデル動物の作出と革新的治療の開発

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21249062
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 廣瀬 伸一 福岡大学, 医学部, 教授 (60248515)
• キーワード: チャネル / 受容体 / てんかん / 中枢神経 / 遺伝子

研究概要

申請者が設立・管理するてんかん遺伝子バンクを利用し、脳に発現するイオンチャネルに的を絞り、遺伝子変異をスクリーニングし、あわせて発見された変異チャネルの電気生理学的異常をex vivoで検証した。さらにヒトで発見されたチャネル変異を持つてんかんモデル動物を作出し、チャネルの異常がてんかんの発症へとつながる過程を明らかにし、てんかんの分子病態をin vivoで明らかにした。
具体的には全国より「遺伝子診断依頼」として寄せられるサンプルより乳児重症ミオクロニーてんかんで100種類に及ぶSCN1Aの新規遺伝子異常を発見した。さらに、十数種のKCNQ2遺伝子異常を発見し、その変異チャネルの電気生理学的異常をex vivoで検証した。加えて女性のみが罹患するPCDH19関連てんかんの遺伝子異常を日本人患者で同定し論文として発表した。また、KCNQ2遺伝子に変異を持つ可変型ノックインマウス(キックインマウス)三系統の作出に成功し、その神経科学的、電気生理学的異常を証明した。(論文投稿中)キックインマウス作出法の改良型である、キックインマウスEX法を用いて、ノックインマウスのSCN1Aの全翻訳領域に変異を導入出来るシステムを構築した。現在、その個体作出中である。
これらの研究により申請者らは、小児てんかん患者のイオンチャネルの異常を迅速かつ継続的に同定・解析を行える施設、システムを確立した。また遺伝子組換えラットの作出と、新しい手法の可変型ノックインマウスの作出が安定して行えるようになった。
今後も、遺伝子解析と動物作出によるてんかんの病態解明に努めるが、さらに、この一連の研究の最終目的である"分子病態に基づく革新的な治療法を開発"に展開する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Mutation of the SCN1A gene in acute encephalophathy (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitoh M, Shinohara M, Hoshino H, Kubota M, Amemiya K, Takanashi J, Hirose S, Mizuguchi M
  • 雑誌名: Epilepsia ページ: 1-7
  • DOI: doi:10.1111/j.1528-1167.2011.03402.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] PCDH19 Mutation in Japanese Females with Epilepsy (2012)
  • 著者名/発表者名: Higurashi N, Shi X, Yasumoto S, Oguni K, Itomi K, Miyamoto A, Shirishi H, Kato T, Makita Y, Hirose S.
  • 雑誌名: Epilepsy Res 巻: 99 ページ: 28-37
  • DOI: DOI:10.1016/j.eplepsyres.2011.10.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in PRRT2 responsible for paroxysmal kinesigenic dyskinesias also cause benign familial infantile convulsions (2012)
  • 著者名/発表者名: Ono S, Yoshiura K, Kinoshita A, Kikuchi T, Nakane Y, Kato N, Sadamatsu M, Konishi T, Nagamitsu S, Matsuura M, Yasuda A, Komine M, Kanai K, Inoue T, Osamura T, Saito K, Hirose S, Koide H, Tomita H, Ozawa H, Niikawa N, Kurotaki N
  • 雑誌名: J Hum Genet ページ: 1-4
  • DOI: 10.1038/jhg.2012.23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical spectrum of SCN2A mutations (2011)
  • 著者名/発表者名: Shi X, Yasumoto S, Kurahashi K,Nakagawa E, Fukasawa T, Uchiya S, Hirose S
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 34(7) ページ: 541-5
  • DOI: doi:10.1016/j.braindev.2011.09.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diagnosing nocturnal frontal lobe epilepsy: A case study of two children (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomonoh Y, Yasumoto S, Ihara Y, Fujita T, Nakamura N, Ninomiya S, Kodama R, Ideguchi H, Inoue T, Mitsudome A, Hirose S
  • 雑誌名: Seizure 巻: 20(7) ページ: 583-5.
  • DOI: doi:10.1016/j.seizure.2011.03.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] A boy with a severe phenotype of succinic semialdehyde dehydrogenase deficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamakawa Y, Nakazawa T, Ishida A, Saito N, Komatsu M, Matsubara T, Obinata K, Hirose S, Okumura A, Shimizu T.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 34(2) ページ: 107-12
  • DOI: doi:10.1016/j.braindev.2011.05.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early-onset absence epilepsy at eight months of age (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Y, Akasaka N, Ohashi T, Saitoh S, Tomonoh Y, Hirose S, Tohyama J.2011
  • 雑誌名: Epileptic Disord 巻: 13(4) ページ: 417-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autosomal dominant nocturnal frontal lobe epilepsy : a genotypic comparative study of Japanese and Korean families carrying the CHRNA4 Ser284Leu mutation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hwang SK, Makita Y, Kurahashi H, Cho YW, Hirose S.2011
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 56(8) ページ: 609-12
  • DOI: 10.1038/jhg.2011.69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetics of temporal lobe epilepsy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hwang SK, HIROSE S
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2011.10.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mortality in Dravet syndrome : search for risk factors in Japanese patients (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakauchi M, Oguni H, Kato I, Osawa M, Hirose S, Kaneko S, Takahashi Y, Takayama R, Fujiwara T
  • 雑誌名: Epilepsia 巻: 52(2) ページ: 50-54
  • DOI: 10.1111/j.1528-1167.2011.03002.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the likelihood of SCN1A microdeletions or duplications in Dravet syndrome with missense mutation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shi X, Wang J, Kurahashi H, Ishii A, Higurashi N, Kaneko s, Hirose S
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2011.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Developmental changes of Na (v) 1.1 and Na (v) 1.2 Expression in the Human Hippocampus and Temporal Lobe (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang W, Takashima S, Segawa Y, Itoh M, Shi X, Hwang SK, Nabeshima K, Takeshita M, Hirose S
  • 雑誌名: Brain Res ページ: 61-70
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2011.02.083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retrospective multiinstitutional study of the prevalence of early death in Dravet syndrome
  • 著者名/発表者名: Sakauchi M,Oguni H, Kato I, Osawa M, Hirose S, Kaneko S, Takahashi Y, Takayama R, Fujiwara T
  • 雑誌名: Epilepsia 巻: 52(6) ページ: 1144-9
  • DOI: doi:10.1111/j.1528-1167.2011.03053.x
  • 査読あり
• [学会発表] The development of the DNA chip which aimed at the clinical application in epilepsy (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugawara T., Yoshida S., Wada K., Hirose S., Iwasa H., Kaneko S.
  • 学会等名: 29^<th> International Epilepsy Congress
  • 発表場所: Roma
  • 年月日: 20110828-20110901
• [学会発表] Steroid pulse therapy as an effective treatment for refractory epilepsy in children with glutamate receptor (GluR) antibodies (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasumoto S., Ihara Y., Fujita T., Tomonoh Y., Ninomiya S., Nakamura N., Ideguchi H., Inoue T., Takahashi Y., Hirose S.
  • 学会等名: 29^<th> International Epilepsy Congress
  • 発表場所: Roma
  • 年月日: 20110828-20110901
• [学会発表] Prior administration of urinastatin decrease the total dosage of gamma-glolin in early stage Kawasaki disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Yosikane Y, Hashimoto J, Ueda M, Ogawa A, Hirose S
  • 学会等名: 45^<th> Annual ameeting of the ssociation for European
  • 発表場所: Spain Granada
  • 年月日: 20110518-20110521
• [学会発表] Aoutosomal Dominant Nocturnal Frontal Lobe Epilepsy : A Genotypic Comparative Study of Japanese and Korean Families Carrying the CHRNA4 Ser284Leu Mutation (2011)
  • 著者名/発表者名: Su-Kyeong Hwang Makita Y., Kurahashi H., Yong-Won Cho, Hirose S
  • 学会等名: KES韓国てんかん学会
  • 発表場所: 仁川
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] Guideline for genetic diagnosis for epilepsy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirose S
  • 学会等名: KES韓国てんかん学会
  • 発表場所: 仁川(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] Update for genetics of epilepsy plenary session (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirose S
  • 学会等名: KES韓国てんかん学会
  • 発表場所: 仁川(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] Genetically engineered animal models for epilepsy "Basic Science Session (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirose S
  • 学会等名: KES韓国てんかん学会
  • 発表場所: 仁川(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-24