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本研究では、Phenotype-drivenとGene-drivenの二つのENUミュータジェネシスアプローチにより、てんかん関連遺伝子に突然変異を有するてんかんモデルラットを作製している。
1)Phenotype-driven ENU mutagenesis
E0739とE1897の二つの自然発症てんかんラットについて、ポジショナルクローニングアプローチを行った。BN/SsNSlcとの交配により作製した約100匹の戻し交雑仔における連鎖解析の結果、E0739系統についてはラット第4染色体上に、E1897系統については第5染色体上に原因遺伝子をマッピングした。E0739については、候補領域内に存在する遺伝子の中で、電位依存性カリウム チャネルKcna1遺伝子にS309Tのミスセンス変異を同定した。ヒトKCNA1遺伝子の変異は、小脳性の運動失調症状とミオキミアが特徴的に認められるEpisodic ataxia type1(EA1)で報告されている。EA1患者はてんかん発症率が高いことも報告されている。現在、E0739ラットの筋不随意運動とてんかん様発作の詳細な特性解析および病理学的解析を行っている。また、S309T変異型Kcna1チャネルの電気生理学的機能解析も行っている。E1897系統については、約2M-bpにまで候補領域を狭め、現在次世代シークエンサーによるゲノムシークエンスを実施している。
2)Gene-driven ENU mutagenesis
LGI1遺伝子について、L385Rミスセンス変異を発見し、ENUミュータントアーカイブの凍結精子をF344/NSlc未授精卵に顕微授精することにより、LGI1遺伝子変異ラットを作製することに成功した。Lgi1変異ラットの大脳皮質においてはLGI1が発現していたが、COS7細胞においてはL385R変異型LGI1の分泌不全が認められた。作製されたホモ型変異ラットは10日齢より脳波異常を伴う自発性けいれん発作を発症し、17日齢以内に全個体が死亡した。ヒトLGI1遺伝子の優性遺伝変異により起こる常染色体優性外側側頭葉てんかん(ADLTE)は、電話の音刺激等でけいれん発作が誘発される。現在、ヘテロ型L385R変異ラットにおいて音刺激誘発けいれん(AGS)試験を行っている。
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