福山型筋ジストロフィーおよび類縁疾患の分子標的治療と病態解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23249049
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 戸田 達史 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30262025)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 福山型筋ジストロフィー / レトロトランスポゾン / ジストログリカノパチー / アンチセンス治療 / フクチン

研究概要

福山型筋ジストロフィ－(FCMD)は、重度の筋ジストロフィ－に脳奇形を伴う常染色体劣性遺伝性神経筋疾患であり、日本に多く、未だ治療法がない。殆どのFCMD患者は、フクチン遺伝子の3’非翻訳領域に約3kbのSVA型レトロトランスポゾンの挿入変異を持つ。我々は近年、FCMDがSVA配列内にある強力なスプライシング受容部位のエクソントラップ機能により、最終エクソンのフクチンをコードする領域内の選択的スプライシング供与部位が活性化されることで発症するスプライシング異常症であることを証明し、アンチセンス核酸を用いたエクソントラップ阻害による根治療法の可能性を示した(Nature 2011)。しかしながらここでの検討では、毒性が危惧される膜透過型モルフォリノ核酸(VMO）を使用していることと、３種類の配列のアンチセンス核酸A3, E3, D5の３種によるカクテル療法であるため、通常より多くの非臨床試験が必要となる可能性が存在した。
今回我々は、このエクソントラップ阻害剤の臨床応用に向けさらに至適薬剤の選択を行った。患者由来細胞を用いてスプライシング阻害活性測定系を再設定し、まず臨床応用が進んでいる2-OメチルRNAを用い、エクソントラップを誘導するスプライシング受容部位・供与部位及びスプライシング促進配列に網羅的にアンチセンス核酸を設計した。スプライシング阻害活性を測定したところ、スプライシング調節部位に設計したアンチセンス核酸で十分なエクソントラップ阻害効果を認めることが判明した。次にその核酸配列をモルフォリノ核酸を用いて合成し、最適化を行い複数の候補配列を見出した。これらの配列をモデルマウス及び患者由来細胞系に投与したところ、正常フクチン蛋白の回復及びαジストログリカンの糖鎖修飾の改善が確認された。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic mutations in adipose triglyceride lipase and myocardial up-regulation of peroxisome proliferated activated receptor-γ in patients with triglyceride deposit cardiomyovasculopathy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirano K, Tanaka T, Ikeda Y, Yamaguchi S, Zaima N, Kobayashi K, Suzuki A, Sakata Y, Sakata Y, Kobayashi K, Toda T, Fukushima N, Ishibashi-Ueda H, Tavian D, Nagasaka H, Hui SP, Chiba H, Sawa Y, Hori M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 443 ページ: 574-579
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] The protective effect of LRRK2 p.R1398H on risk of Parkinson's disease is independent of MAPT and SNCA variants. (2014)
  • 著者名/発表者名: Heckman MG, Elbaz A, Soto-Ortolaza AI, ..., Genetic Epidemiology Of Parkinson's Disease (GEO-PD) Consortium.
  • 雑誌名: Neurobiol Aging 巻: 35 ページ: 266.e5-14
  • DOI: doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2013.07.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A case of Bardet-Biedl syndrome complicated with intracranial hypertension in a Japanese child. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saida K, Inaba Y, Hirano M, Satake W, Toda T, Suzuki Y, Sudo A, Noda S, Hidaka Y, Hirabayashi K, Imai H, Kurokawa T, Koike K.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2013.10.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling Alzheimer's Disease with iPSCs Reveals Stress Phenotypes Associated with Intracellular Aβ and Differential Drug Responsiveness. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondo T, Asai M, Tsukita K, ..., Kobayashi K, Toda T, ..., Inoue H.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 2 ページ: 487-496
  • DOI: 10.1016/j.stem.2013.01.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myositis with antimitochondrial antibodies diagnosed by musculus rectus abdominis biopsy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uenaka K, Kowa H, Sekiguchi K, Nagata K, Ohtsuka Y, Kanda F, Toda T.
  • 雑誌名: Muscle Nerve 巻: 47 ページ: 766-768
  • DOI: 10.1002/mus.23730
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel mutation in the C2 domain of protein kinase C gamma associated with spinocerebellar ataxia type 14. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueda T, Seki T, Katanazaka K, Sekiguchi K, Kobayashi K, Kanda F, Toda T.
  • 雑誌名: J Neurol 巻: 260 ページ: 1664-1666
  • DOI: 10.1007/s00415-013-6916-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of protein misfolding/aggregation using polyglutamine binding peptide QBP1 as a therapy for the polyglutamine diseases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Popiel HA, Takeuchi T, Burke JR, Strittmatter WJ, Toda T, Wada K, Nagai Y.
  • 雑誌名: Neurotherapeutics 巻: 10 ページ: 440-446
  • DOI: 10.1007/s13311-013-0184-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in COQ2 in familial and sporadic multiple-system atrophy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsui J, Matsukawa T, Ishiura H, ..., Toda T, ..., Tsuji S.
  • 雑誌名: N Engl J Med 巻: 369 ページ: 233-244
  • DOI: 10.1056/NEJMoa1212115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired viability of muscle precursor cells in muscular dystrophy with glycosylation defects and amelioration of its severe phenotype by limited gene expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa M, Yu CC, Ito C, Fukada SI, Hozoji-Inada M, Chiyo T, Kuga A, Matsuo M, Sato K, Yamaguchi M, Ito T, Ohtsuka Y, Katanosaka Y, Miyagoe-Suzuki Y, Naruse K, Kobayashi K, Okada T, Takeda S, Toda T.
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 22 ページ: 3003-3015
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel POMGnT1 mutations cause muscle-eye-brain disease in Chinese patients. (2013)
  • 著者名/発表者名: Jiao H, Manya H, Wang S, Zhang Y, Li X, Xiao J, Yang Y, Kobayashi K, Toda T, Endo T, Wu X, Xiong H.
  • 雑誌名: Mol Genet Genomics 巻: 288 ページ: 297-308
  • DOI: 10.1007/s00438-013-0749-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular pathology of Sandhoff disease with p.Arg505Gln in HEXB: application of simulation analysis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasui N, Takaoka Y, Nishio H, Nurputra DK, Sekiguchi K, Hamaguchi H, Kowa H, Maeda E, Sugano A, Miura K, Sakaeda T, Kanda F, Toda T.
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 58 ページ: 611-617
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.68
  • 査読あり
• [雑誌論文] YY1 binds to α-synuclein 3'-flanking region SNP and stimulates antisense noncoding RNA expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizuta I, Takafuji K, Ando Y, Satake W, Kanagawa M, Kobayashi K, Nagamori S, Shinohara T, Ito C, Yamamoto M, Hattori N, Murata M, Kanai Y, Murayama S, Nakagawa M, Toda T.
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 58 ページ: 711-719
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.90
  • 査読あり
• [雑誌論文] AGO61-dependent GlcNAc modification primes the formation of functional glycans on α-dystroglycan. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yagi H, Nakagawa N, Saito T, Kiyonari H, Abe T, Toda T, Wu SW, Khoo KH, Oka S, Kato K.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 3 ページ: -
  • DOI: 10.1038/srep03288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmablasts as migratory IgG-producing cells in the pathogenesis of neuromyelitis optica. (2013)
  • 著者名/発表者名: Chihara N, Aranami T, Oki S, Matsuoka T, Nakamura M, Kishida H, Yokoyama K, Kuroiwa Y, Hattori N, Okamoto T, Murata M, Toda T, Miyake S, Yamamura T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0083036
  • 査読あり
• [雑誌論文] 福山型筋ジストロフィー 遺伝子・病態の解明、分子標的治療を目指して (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史, 谷口 真理子(池田), 金川 基, 小林 千浩
  • 雑誌名: 生化学 巻: 85 ページ: 253-260
• [雑誌論文] 福山型筋ジストロフィーの新たな病態と分子標的治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史, 池田 真理子, 小林 千浩
  • 雑誌名: 小児科診療 巻: 76 ページ: 671
• [雑誌論文] 【検査値を読む2013】 遺伝子・染色体検査 先天性遺伝子検査 福山型筋ジストロフィー遺伝子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林 千浩, 戸田 達史
  • 雑誌名: 内科 巻: 111 ページ: 1087
• [雑誌論文] 【サルコペニアとアンチエイジング】 筋肉研究の最前線 筋ジストロフィー (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史
  • 雑誌名: アンチ・エイジング医学 巻: 9 ページ: 541-547
• [学会発表] Genomewide Analysis and Molecular Targeting Therapy for Parkinson’s Disease and Muscular Dystrophy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Toda
  • 学会等名: SYMPOSIUM ON MEMBRANE BIOLOGY.
  • 発表場所: University of Washington, Seattle U.S.A.
  • 年月日: 20140328-20140328
  • 招待講演
• [学会発表] 糖鎖異常筋ジストロフィーの分子病態とAAV治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第58回大会
  • 発表場所: 江陽グランドホテル
  • 年月日: 20131122-20131122
  • 招待講演
• [学会発表] Genomics and molecular targeting therapy of neurological diseases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Toda
  • 学会等名: The 13th Annual Meeting of East Asian Union of Human Genetics Societies in conjunction with the 9th National Congress of Genetics Society of China.
  • 発表場所: Harbin, China
  • 年月日: 20130920-20130920
  • 招待講演
• [学会発表] 福山型など糖鎖異常による筋ジストロフィーの病態と分子標的治療. 脳・神経・筋疾患と糖. (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史
  • 学会等名: 第32回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 20130806-20130806
  • 招待講演
• [学会発表] 福山型筋ジストロフィーの分子標的治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史
  • 学会等名: 第20回日本遺伝子診療学会大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松コングレスセンター 静岡
  • 年月日: 20130720-20130720
  • 招待講演
• [学会発表] αジストログリカノパチー 筋疾患研究最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史
  • 学会等名: 第54回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 20130530-20130530
  • 招待講演
• [学会発表] 福山型筋ジストロフィー―Fukutinの発見・病態から，治療をめざして (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田 達史
  • 学会等名: 第55回日本小児神経学会学術集会
  • 発表場所: iichiko総合文化センター 大分
  • 年月日: 20130530-20130530
  • 招待講演
• [学会発表] Alpha-dystroglycanopathy and molecular targeting therapy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Toda
  • 学会等名: Third International Workshop for Glycosylation Defects in Muscular Dystrophies.
  • 発表場所: Omni Charlotte Hotel,Charlotte NC, U.S.A.
  • 年月日: 20130418-20130418
  • 招待講演
• [備考] 神経内科 神戸大学大学院医学系研究科・内科学講座
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/sinkei/
• [備考] 神戸大学大学院 医学研究科 生理学・細胞生物学講座 分子脳科学分野
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/clgene/