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2011 年度 実施状況報告書

先天性白質形成不全症の遺伝子単離と治療薬検討

研究課題

研究課題/領域番号 23591264
研究機関地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所)

研究代表者

小坂 仁  地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), その他部局等, その他 (90426320)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
キーワード白質形成不全 / PolIII / HCAHC
研究概要

内容;Diffuse cerebral hypomyelination with cerebellar atrophy and hypoplasia of the corpus callosum, HCAHC(小脳萎縮と脳梁低形成を伴うび漫性大脳白質形成不全症)は、2009年に本邦佐々木らより提唱された新しい疾患概念で中枢神経系の髄鞘形成不全に加え,小脳萎縮と脳梁低形成を伴うゲノムワイドの連鎖解析および全エキソンシークエンス:ハイブリダイゼーションの技術を用い、ゲノム上のエキソン領域を選択的にキャプチャし、高効率に濃縮してから次世代シーケンサーを用いて包括的に解析した。結果;全エキソンシークエンスを3名の患者で行い、1名においてPOLR3A遺伝子のc.2690T>A,p.Ile897Asn /c.3013C>T,p.Arg1005Cysを、2名においてPOLR3B遺伝子の複合ヘテロ接合体c.1857-2A>C, p.Asn620_Lys652 del/c.2303G>A,p.Arg768His およびc.1648C>T,p.Arg550X/c.2778C>G, p.Asp926Gluを同定した。考案;POLR3AおよびPOLR3B遺伝子はRNA polymeraseIII(PolIII)複合体のコアになるサブユニット(RPC1およびRPC2)をコードしており、複合体の3次元モデルの解析から、同定された変異はPolIII活性を低下させると予想された。PolIIIはtRNAと5SrRNAを含む大多数の低分子RNAをコードする遺伝子を転写しており、これらの低分子RNA量が不足することにより髄鞘化不全が起きると考えられる。 Saitsu H, Osaka H, et al., Am J Hum Genet 89 (5):644-651.

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

上記以外の家系についても、予想以上に早く原因特定に至った。原因不明の白質形成不全家系においてエクソームシークエンスによりMonocarboxylate transporter 8 (MCT8) にc.1102A→T, p.R368Xの変異を認めた。家系と連鎖しており、正常200アリルでこの変異を認めないため、原因変異と考える。MCT8遺伝子変異による先天性白質形成不全症は、Allan-Herndon-Dudley症候群とよばれ、MCT8遺伝子異常によりtriiodothronine (T3)のニューロン取り込み低下が神経症状と関連している可能性が考えられており、血清T3値の上昇が診断の手掛かりとなると考えられている。血清T3値の上昇なく白質形成不全が疑われ、診断に苦慮したが、血清TSH,T3,T4の値が正常範囲であっても、考慮すべき疾患であると考えられた。残念ながら、既知の遺伝子ではあったが、新規知見を得たので、下記の論文報告を行った。Tsurusaki Y, Osaka H, Hamanoue H, Shimbo H, Tsuji M, Doi H, Saitsu H, Matsumoto N, Miyake N (2011) Rapid detection of a mutation causing X-linked leucoencephalopathy by exome sequencing. J Med Genet 48 (9):606-609.

今後の研究の推進方策

1) 重複型の薬物スクリーニングPLP1遺伝子重複のPMDが遺伝性白質形成不全症の、もっとも多い原因である。我々の施設でのPMD診断例は、平均2歳であり、画像上の萎縮性変化が生じるより前に、遺伝子診断がなされる例が増えてきた。すなわち細胞変性をきたす前に遺伝子重複によるPLP1過剰発現を抑制すれば、停止した髄鞘化の解消と二次的細胞変性の予防による治療が可能と考える。我々は、内因性plp1を発現するC6グリオーマを用いて、その発現を指標として140種類以上の食品化合物をスクリーニングした。その結果生理的濃度の薬物添加下でPLP1の発現が50%以上低下する食品化合物を2種類、30%以上低下する食品化合物をすでに11種類同定している。これらの薬物を、ヒトでの投与量の上限を体重換算した量を、4週令の正常マウスに一週間腹腔内投与したが、有意な発現減少が得られなかった(未発表)。この原因として中枢神経移行率が悪い、あるいは細胞で認める発現変化は組織では代償されてしまいその変化が得られない等が考えられる。そこで今回は、すでに上市されている薬剤の中から、中枢神経に移行することがわかっている、約200種類の薬剤を用い、C6グリオーマの系で同様の実験を行い、より臨床応用に近い薬剤のスクリーニングを行う。ライブラリーの一部はナミキライブラリーより購入あるいは慶応大学、既存薬ライブラリーから貸与を受ける。

次年度の研究費の使用計画

血液脳関門を通過することがわかっている、既存薬剤のライブラリーを入手する。入手できないものは、ナミキライブラリー等から購入するため、各々2万円程度必要となる。そのための支出が数十万円計上している。その他iPSや幹細胞の継代等に数十万円の支出を予定している。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Paradoxical increase in seizure frequency with valproate in nonketotic hyperglycinemia.2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuyusaki Y, Shimbo H, Wada T, Iai M, Tsuji M, Yamashita S, Aida N, Kure S, Osaka H
    • 雑誌名

      Brain Dev.

      巻: 34 ページ: 72-75

    • DOI

      S0387-7604(11)00009-X [pii]

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A girl with early-onset epileptic encephalopathy associated with microdeletion involving CDKL52012

    • 著者名/発表者名
      Saitsu H, Osaka H, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Doi H, Miyake N, Matsumoto N
    • 雑誌名

      Brain Dev

      巻: 34 ページ: 364-367

    • DOI

      S0387-7604(11)00182-3 [pii]

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute leukoencephalopathy possibly induced by phenytoin intoxication in an adult patient with methylenetetrahydrofolate reductase deficiency2011

    • 著者名/発表者名
      Arai M, Osaka H
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: 52 ページ: 58-61

    • DOI

      10.1111/j.1528-1167.2011.03064.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute encephalopathy in a patient with Dravet syndrome.2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuji M, Mazaki E, Ogiwara I, Wada T, Iai M, Okumura A, Yamashita S, Yamakawa K, Osaka H
    • 雑誌名

      Neuropediatrics

      巻: 42 ページ: 78-81

    • DOI

      10.1055/s-0031-1279725

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 5,10-Methylenetetrahydrofolate reductase deficiency with progressive polyneuropathy in an infant2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuji M, Takagi A, Sameshima K, Iai M, Yamashita S, Shinbo H, Furuya N, Kurosawa K, Osaka H
    • 雑誌名

      Brain Dev

      巻: 33 ページ: 521-524

    • DOI

      S0387-7604(10)00226-3 [pii]

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid detection of a mutation causing X-linked leucoencephalopathy by exome sequencing.2011

    • 著者名/発表者名
      Tsurusaki Y, Osaka H, Hamanoue H, Shimbo H, Tsuji M, Doi H, Saitsu H, Matsumoto N, Miyake N
    • 雑誌名

      J Med Genet

      巻: 48 ページ: 606-609

    • DOI

      jmg.2010.083535 [pii]

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute encephalopathy in two cases with severe congenital hydrocephalus2011

    • 著者名/発表者名
      Tanoue K, Matsui K, Ohshiro A, Yamamoto A, Hayashi T, Fujimoto J, Osaka
    • 雑誌名

      Brain Dev

      巻: 33 ページ: 616-619

    • DOI

      S0387-7604(10)00266-4 [pii]

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A simple screening method using ion chromatography for the diagnosis of cerebral creatine deficiency syndromes2011

    • 著者名/発表者名
      Wada T, Shimbo H, Osaka H
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: on line ページ: on line

    • DOI

      10.1007/s00726-011-1146-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early infantile epileptic encephalopathy associated with the disrupted gene encoding Slit-Robo Rho GTPase activating protein 2 (SRGAP2).2011

    • 著者名/発表者名
      Saitsu H, Osaka H, Sugiyama S, Kurosawa K, Mizuguchi T, Nishiyama K, NishimuraA, Tsurusaki Y, Doi H, Miyake N, Harada N, Kato M, Matsumoto N.
    • 雑誌名

      Am J Med Genet

      巻: on line ページ: on line

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.34363

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutations in POLR3A and POLR3B encoding RNA Polymerase III subunits cause an autosomal-recessive hypomyelinating leukoencephalopathy2011

    • 著者名/発表者名
      Saitsu H, Osaka H, Sasaki M, Takanashi J, Hamada K, Yamashita A, Shibayama H, Shiina M, Kondo Y, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Miyake N, Doi H, Ogata K, Inoue K, Matsumoto N
    • 雑誌名

      Am J Hum Genet

      巻: 89 ページ: 644-651

    • DOI

      S0002-9297(11)00437-X [pii]

    • 査読あり
  • [学会発表] A SOX10 binding site mutation in GJC2 promoter causes Pelizaeus-Merzbacher-like disease2011

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Osaka, Atsuo Nezu, Hirotomo Saitsu,Kenji Kurosawa,Hiroko Shimbo, Naomichi Matsumoto,Ken Inoue,A
    • 学会等名
      第53回日本小児神経学会総会 English session
    • 発表場所
      yokohama
    • 年月日
      2011年5月26日(土)

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公開日: 2013-07-10   更新日: 2013-09-18  

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