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2021 年度 実施状況報告書

筋強直性ジストロフィーの加齢性病態の解明とアンチセンス核酸療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K06976
研究機関日本大学

研究代表者

越後谷 裕介  日本大学, 生物資源科学部, 講師 (90609950)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード筋強直性ジストロフィー / 核酸医薬 / アンチセンス人工核酸 / CTGリピート / 加齢 / 老化
研究実績の概要

筋強直性ジストロフィー(myotonic dystrophy, MyD)は加齢性に進行する筋強直や筋萎縮、筋力低下を特徴とする成人で最も多い遺伝性筋疾患である。現在MyDに対する有効な治療法はない。MyDは、変異DMPK遺伝子の末端に付加された異常伸長した3つ組塩基の繰り返し(CTGリピート)から産生される変異RNAが原因で発症する。現在、標的RNAに特異的に結合するアンチセンス人工核酸(ASO)が、MyDの有力な治療薬候補の一つとして考えられている。MyDに有効なASOの開発には、より効果的な修飾核酸の開発と、ASOの有効性を評価するための適切なモデル動物が必要である。そこで本研究では、MyDモデルマウスの加齢病態を明らかにし、MyDに対する新たなASO治療戦略の開発を目指す。
研究初年度は、異なる月齢のMyDモデルマウス(成長期(2ヶ月齢)、維持期(6, 12ヶ月齢)、老齢期(18ヶ月齢))のサンプリングを予定通り実施した。加齢に伴い死亡個体が見られたが、各群に必要なサンプル数を得ることができた。また表現型解析のための筋力測定では、本MyDモデルマウスの筋強直症状を評価するための握力測定系を構築した。すなわち、連続測定による筋力差(1回目測定値ー2回目測定値)は健常群と比べてMyDモデルマウスにおいて大きいことが示唆された。
筋電位測定では、MyDモデルマウスの筋強直(活動電位の異常延長)の指標であるミオトニア電位の簡易測定系を構築した。本測定系を用いて四肢骨格筋の筋電位を測定したところ、ミオトニア電位は前脛骨筋および大腿四頭筋に比べて、腓腹筋において発生頻度が高く、持続時間が長いことが示唆された。今後は、加齢にかかわる表現型解析と共に、骨格筋細胞内のRNA分子病態を詳細に解析する予定である。

現在までの達成度 (区分)
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

加齢病態を解析するために必要な月齢の異なるMyDモデルマウス(2, 6, 12, 18ヶ月齢)のサンプリングが雌雄共に順調に進んでいる。これらモデルマウスの体重変化や筋力変化、筋電位などの表現型解析のデータは予定通り進められている。一方、RNAスプライシングや核内RNA病巣を検出する実験系の構築に時間を要しているが、サンプリングは完了しているため順次分子病態の解析を進めていく。令和三年度予定していた異なる遺伝的背景を持つ系統への戻し交配は、オリジナルの系統の繁殖世代間または同腹仔間において変異CTGリピート数の変化が確認されたため、繁殖計画を見直している。

今後の研究の推進方策

現在までに、最も時間がかかる老齢期モデルマウスの表現型解析、および骨格筋・心筋等のサンプリングが予定通り進められている。令和四年度は、これら組織サンプルを用いて、CTGリピートが原因となる分子病態メカニズムが加齢によってどのように変化するのかを詳細に解析する。また、オリジナル系統のモデルマウスにおいて見られた世代間または同腹仔間における変異CTGリピート数の変化については、シークエンス解析により変異傾向を明らかにした上で、異なる遺伝的背景への戻し交配を進める。また本トランスジェニックマウスの変異RNAを標的とするRNA分解型アンチセンス核酸配列を設計し、月齢の異なるモデルマウス骨格筋における有効性を調べる予定である。

次年度使用額が生じた理由

令和三年度は新型コロナウイルスの影響で予定の実験を十分に実施できなかったことに加え、分子生物学的実験や動物の繁殖実験において詳細な条件検討が必要になり、予定していた物品の購入を見送ったため次年度使用額が生じた。次年度使用額は令和四年度の助成金と合わせ、分子生物学的実験や動物の繁殖実験にかかる消耗品の購入に充て、本研究のさらなる発展を目指す。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of DG9 peptide-conjugated single- and multi-exon skipping therapies for the treatment of Duchenne muscular dystrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Lim KRQ, Woo S, Melo D, Huang Y, Dzierlega K, Shah MNA, Aslesh T, Roshmi RR, Echigoya Y, Maruyama R, Moulton HM, Yokota T.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 119(9) ページ: e2112546119

    • DOI

      10.1073/pnas.2112546119

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Dystrophin Exon-52 Deleted Miniature Pig Model of Duchenne Muscular Dystrophy and Evaluation of Exon Skipping2021

    • 著者名/発表者名
      Echigoya Y, Trieu N, Duddy W, Moulton HM, Yin H, Partridge TA, Hoffman EP, Kornegay JN, Rohret FA, Rogers CS, Yokota T.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 22(23) ページ: 13065

    • DOI

      10.3390/ijms222313065

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 筋ジストロフィーモデル動物の加齢病態に基づいたアンチセンス療法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      越後谷 裕介, 中森 雅之, 高橋 正紀, 横田 俊文, 青木 吉嗣
    • 学会等名
      国立研究開発法人 国立精神・神経医療研究センター 精神・神経疾患研究開発費「疾患モデル動物を基盤とした筋ジストロフィーの新しい治療法開発」班 2021年度班会議
  • [学会発表] RNA分解型アンチセンス人工核酸による日本脳炎ウイルス増殖抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      岡本俊輔、越後谷裕介、瀬川太雄、佐藤雪太、伊藤琢也
    • 学会等名
      第68回日本ウイルス学会学術集会
  • [学会発表] 日本脳炎ウイルスに増殖抑制効果を示すRNA構造阻害型アンチセンス人工核酸の開発2021

    • 著者名/発表者名
      速水李誉、越後谷裕介、岡本俊輔、伊藤琢也、佐藤雪太
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会学術集会
  • [備考] 日本大学動物医科学研究センター

    • URL

      https://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~nuvercwp/

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公開日: 2022-12-28  

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