新規遺伝子改変動物と患者ｉＰＳを利用した分子病態に基づくてんかんの革新的治療開発

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24249060
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: てんかん / iPS / 遺伝子 / けいれん

研究概要

Ａ. てんかん遺伝子バンクの資料をもとに、てんかんの責任遺伝子変異を同定する。
てんかん遺伝子バンクより8名の患者サンプルを使用して、次世代シークエンサーを用いた全エクソーム解析により、てんかんを来す小児難治性疾患である小児交互性片麻痺の病因遺伝子がＡＴＰ１Ａ３であることを世界に先駆け報告した。Ishii et al PLOSE ONE 2013)Ｂ. 見出された遺伝子変異を有するモデル動物を作出し、てんかんの分子病態をin vivo で明らかにする。Dravet症候群は、ニューロンNaチャネルα１サブユニット遺伝子（SCN1A）のヘテロのナンセンス変異やミスセンスなど点変異のほか、微小欠失が原因となりうる。今回、我々が独自に開発してキックイン法の一部を利用し、SCN1Aの欠失を持つマウスの作出に成功した。本マウスを、24時間ビデオ脳波計を用いて観察したところ、離乳後の４週齢から８週齢の間に激しいけいれんと脳皮質波でてんかん性の放電が観察された（論文準備中）Ｃ. 患者iPS細胞から樹立した神経細胞を用いて、てんかんの分子病態をex vivo で明らかにする。Dravet症候群で、SCN1Aのナンセンス変異を有する患者皮膚より繊維芽細胞を樹立し、これよりiPS細胞を作成した。さらにiPS細胞を分化誘導して、神経細胞を作ることに成功した。この神経細胞を用いて、その電気生理学的変化を観察したところ、活動電位が対照健常者より同様に樹立した神経細胞に比べ減弱していることを見いだした。(Higurashi, Molecular Brain 2013 in press)
Ｄ. 分子病態に基づく革新的な治療法を開発する。
現在、Ｂのマウスを利用して、NKCC1（Na+, K+-2Cl- cotransporter）のてんかん発症前阻害の効果を検証中である。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成24年度はおおむね、計画通りあるいは計画を上回る成果を得ることができた。

今後の研究の推進方策

平成25年度も24年同様、表記のＡ～Ｄの具体的目標とそれに沿った研究計画・方策を推進して行く予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Properties of a novel GABAA receptor gamma2 subunit mutation associated with seizures. (2013)
  • 著者名/発表者名: Migita K, Yamada J, Nikaido Y, Shi X, Kaneko S, Hirose S, Ueno S.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci. 巻: 121(1) ページ: 84-7
  • DOI: doi:10.1254/jphs.12222sc
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of ATP1A3 Mutations by Exome Sequencing as the Cause of Alternating Hemiplegia of Childhood in Japanese Patients. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Saito Y, Mitsui J, Ishiura H, Yoshimura J, Arai H, Yamashita S, Kimura S, Oguni H, Morishita S, Tsuji S, Sasaki M, Hirose S.
  • 雑誌名: Plos one. 巻: 8(2) ページ: e56120
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0056120
  • 査読あり
• [雑誌論文] A boy with a severe phenotype of succinic semialdehyde dehydrogenase deficiency. (2012)
  • 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] Epilepsy Genetic Study Group J. Prevalence of SCN1A mutations in children with suspected Dravet syndrome and intractable childhood epilepsy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wang JW, Shi XY, Kurahashi H, Hwang SK, Ishii A, Higurashi N, Kaneko S, Hirose S,
  • 雑誌名: Epilepsy Res. 巻: 102(3) ページ: 195-200
  • DOI: doi:10.1016/j.eplepsyres.2012.06.006.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical spectrum of SCN2A mutations. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shi X, Yasumoto S, Kurahashi H, 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.
  • 査読あり
• [学会発表] Identification of ATP1A3 mutations by exome sequencing as the cause of AHC in japanese patients (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Hirose S.
  • 学会等名: Symposium ATP1A3 in disease from gene mutations to new treatments
  • 発表場所: Brussels, Belglum
  • 年月日: 20121210-20121211
  • 招待講演
• [学会発表] Genetics of benign neonatal seizures (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirose S.
  • 学会等名: 12th international Child Neurology Congress/11th Asian and Oceanian Congress of Child Neurology.
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 20120527-20120601
  • 招待講演
• [学会発表] Neural Hyperexcitability and the Effects of KCNQ Channel Openers on Pentylenetetrazole Induced Seizures on Model Mice in BFNS (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonoh Y, Saito R, Araki K, Deshimaru M, Takano Y, Hirose S.
  • 学会等名: 12th international Child Neurology Congress/11th Asian and Oceanian Congress of Child Neurology
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 20120527-20120601
• [学会発表] Genetic analysis of PRRT2 for benign infantile epilepsy,infantile convulsions with choleoathetosis syndrome, and benign convulsions with mild gastroenteritis
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Yasumoto S, Ihara Y, Inoue T, fujita T,Nakamura N, Ohfu M, Lee WT, Kaneko s, Hirose S.
  • 学会等名: 2012Korea Epilepsy Congress
  • 発表場所: Incheon,Korea
• [学会発表] genetic analysis of Alternating Hemiplegia of Childhood
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Saito Y, Sasaki M, Hirose S.
  • 学会等名: 10th European congress of Epileptology
  • 発表場所: London UK
• [図書] Nicotinic acetycholine receptor mutations (2012)
  • 著者名/発表者名: steinlein OK, Kaneko S, Hirose S.
  • 総ページ数: 1-15
  • 出版者: Jasper's Basic Mecjamosms of the Epilepsies