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

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24249060
• 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 – 2015-03-31
• キーワード: てんかん / ドラベ症候群 / 遺伝子 / 遺伝子改変動物 / 薬剤スクリーニング

研究実績の概要

本研究は遺伝学的背景が要因と考えられる“てんかん症候群”と“けいれん疾患”の責任遺伝子を同定し発症機序の解明と利用戦略基盤を構築することを目的とした。てんかんの病態は長い間不明であったが、最近の分子生物学の発展に伴い遺伝子異常が発見されるようになった。しかしながら、その遺伝子異常がヒト脳内でどのような病態を引き起こしているのかは、ヒト脳を利用する他なく困難と考えられてきた。ところが、最近は技術革新により、ヒト脳での病態研究が望める可能性が生まれた。
我々はすでに500種以上のてんかんの責任遺伝子変異を見出してきた。また次世代シークエンサ－を利用して、世界に先駆けてんかんを来す小児交互性片麻痺の責任遺伝子を明らかにした。これら変異による病態を電気生理学的、細胞生物学的に明らかにしてきた。特筆すべきはナトリリウムチャネルをコードする遺伝子、ＳＣＮ１Ａの異常による起こるドラベ症候群の患者より樹立したiPS細胞から、神経を分化させすることに世界に先駆け成功した。これにより、ドラベ症候群の分子病態を明らかにすることができた。さらにこの細胞を用いて、そのＳＣＮ１Ａの異常をＴＡＬＥＮによる方法で、修復また正常細胞に導入することに成功した。
てんかんでの遺伝子異常の発見により、その遺伝子異常をもつ動物を、遺伝子操作で作出することができるようになった。我々はドラベ症候群でみられるようなＳＣＮ1Ａの遺伝子の微少欠失を持つマウスの作出に成功した。さらにＴＡＬＥＮ技術を使い、ラットのＳＣＮ1Ａの遺伝子とＰＣＤＨ19に変異を導入することに成功した。
現在、樹立したiPS細胞を用いて、病態の回復を指標として多種の薬剤をスクリーニングすることにより、効果のある薬剤のシーズの探索を行っている。同様に作出した動物を用いて、病態に基づく治療薬のシーズとなる薬剤のスクリーニングを実施している。

現在までの達成度 (段落)

26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

26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] Single Nucleotide Variations in CLCN6 Identified in Patients with Benign Partial Epilepsies in Infancy and/or Febrile Seizures. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T, Shimojima K, Sangu N, Komoike Y, Ishii A, Abe S, Yamashita S, Imai K, Kubota T, Fukasawa T, Okanishi T, Enoki H, Tanabe T, Saito A, Furukawa T, Shimizu T, Milligan CJ, Petrou S, Heron SE, Dibbens LM, Hirose S, Okumura A.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10(3) ページ: e0118946
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0118946
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A case of recurrent encephalopathy with SCN2A missense mutation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukasawa T, Kubota T, Negoro T, Saitoh M, Mizuguchi M, Ihara Y, Ishii A, Hirose S.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 37(6) ページ: 631-4
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2014.10.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] JNK is critical for the development of Candida albicans-induced vascular lesions in a mouse model of Kawasaki disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshikane Y, Koga M, Imanaka-Yoshida K, Cho T, Yamamoto Y, Yoshida T, Hashimoto J, Hirose S, Yoshimura K.
  • 雑誌名: Cardiovasc Pathol. 巻: 24(1) ページ: 33-40
  • DOI: 10.1016/j.carpath.2014.08.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trans-Golgi protein p230/golgin-245 is involved in phagophore formation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sohda M, Misumi Y, Ogata S, Sakisaka S, Hirose S, Ikehara Y, Oda K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 456(1) ページ: 275-81
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.11.071
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clinical and genetic features of acute encephalopathy in children taking theophylline. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saitoh M, Shinohara M, Ishii A, Ihara Y, Hirose S, Shiomi M, Kawawaki H, Kubota M, Yamagata T, Miyamoto A, Yamanaka G, Amemiya K, Kikuchi K, Kamei A, Akasaka M, Anzai Y, Mizuguchi M.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 37 ページ: 463-70
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2014.07.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of CYP2C19 polymorphisms on stiripentol administration in Japanese cases of Dravet syndrome. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kouga T, Shimbo H, Iai M, Yamashita S, Ishii A, Ihara Y, Hirose S, Yamakawa K, Osaka H.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 37(2) ページ: 243-9
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2014.04.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immediate suppression of seizure clusters by corticosteroids in PCDH19 female epilepsy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Higurashi N, Takahashi Y, Kashimada A, Sugawara Y, Sakuma H, Tomonoh Y, Inoue T, Hoshina M, Satomi R, Ohfu M, Itomi K, Takano K, Kirino T, Hirose S.
  • 雑誌名: Seizure 巻: 27 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.seizure.2015.02.006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The kick-in system: a novel rapid knock-in strategy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomonoh Y, Deshimaru M, Araki K, Miyazaki Y, Arasaki T, Tanaka Y, Kitamura H, Mori F, Wakabayashi K, Yamashita S, Saito R, Itoh M, Uchida T, Yamada J, Migita K, Ueno S, Kitaura H, Kakita A, Lossin C, Takano Y, Hirose S.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9(2) ページ: e88549
  • DOI: :10.1371/journal.pone.0088549
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elfn1 recruits presynaptic mGluR7 in trans and its loss results in seizures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomioka NH, Yasuda H, Miyamoto H, Hatayama M, Morimura N, Matsumoto Y, Suzuki T, Odagawa M, Odaka YS, Iwayama Y, Won Um J, Ko J, Inoue Y, Kaneko S, Hirose S, Yamada K, Yoshikawa T, Yamakawa K, Aruga J.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 5 ページ: 4501
  • DOI: 10.1038/ncomms5501
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genotype-phenotype correlations in alternating hemiplegia of childhood. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki M, Ishii A, Saito Y, Morisada N, Iijima K, Takada S, Araki A, Tanabe Y, Arai H, Yamashita S, Ohashi T, Oda Y, et al 34番目
  • 雑誌名: Neurology 巻: 82(6) ページ: 482-90.
  • DOI: 10.1212/WNL.0000000000000102
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intermediate form between alternating hemiplegia of childhood and rapid-onset dystonia-parkinsonism. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki M, Ishii A, Saito Y, Hirose S.
  • 雑誌名: Mov Disord. 巻: 29(1) ページ: 153-4
  • DOI: 10.1002/mds.25659
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exacerbation of benign familial neonatal epilepsy induced by massive doses of phenobarbital and midazolam. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda T, Shimizu M, Sekiguchi K, Ishii A, Ihara Y, Hirose S, Izumi T.
  • 雑誌名: Pediatr Neurol 巻: 51(2) ページ: 259-61
  • DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2014.04.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Obesity attenuates D2 autoreceptor-mediated inhibition of putative ventral tegmental area dopaminergic neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koyama S, Mori M, Kanamaru S, Sazawa T, Miyazaki A, Terai H, Hirose S.
  • 雑誌名: Physiol Rep 巻: 2(5) ページ: e12004
  • DOI: 10.14814/phy2.12004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel SCN1A mutation in a cytoplasmic loop in intractable juvenile myoclonic epilepsy without febrile seizures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Jingami N, Matsumoto R, Ito H, Ishii A, Ihara Y, Hirose S, Ikeda A, Takahashi R.
  • 雑誌名: Epileptic Disord 巻: 16(2) ページ: 227-31
  • DOI: 10.1684/epd.2014.0657
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Association of nonsense mutation in GABRG2 with abnormal trafficking of GABAA receptors in severe epilepsy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Kanaumi T, Sohda M, Misumi Y, Zhang B, Kakinuma N, Haga Y, Watanabe K, Takeda S, Okada M, Ueno S, Kaneko S, Takashima S, Hirose S.
  • 雑誌名: Epilepsy Res. 巻: 108(3) ページ: 420-32
  • DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2013.12.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Early onset and focal spike discharges as indicators of poor prognosis for myoclonic-astatic epilepsy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Ihara Y, Tomonoh Y, Nakamura N, Ninomiya S, Fujita T, Ideguchi H, Yasumoto S, Zhang B, Hirose S.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 36(7) ページ: 613-9.
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2013.08.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Case of Desbuquois dysplasia type 1: potentially lethal skeletal dysplasia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue S, Ishii A, Shirotani G, Tsutsumi M, Ohta E, Nakamura M, Mori T, Inoue T, Nishimura G, Ogawa A, Hirose S.
  • 雑誌名: Pediatr Int. 巻: 56(4) ページ: e26-9
  • DOI: 10.1111/ped.12383
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distinct neurological disorders with ATP1A3 mutations. (2014)
  • 著者名/発表者名: Heinzen EL, Arzimanoglou A, Brashear A, Clapcote SJ, Gurrieri F, Goldstein DB, Johannesson SH, Mikati MA, Neville B, Nicole S, Ozelius LJ, Poulsen H, Schyns T, Sweadner KJ, van den Maagdenberg A, Vilsen B, for the ATPAWG, (Hirose S, et al, ).
  • 雑誌名: Lancet Neurol 巻: 13(5) ページ: 503-14
  • DOI: 10.1016/S1474-4422(14)70011-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] てんかんとiPS細胞 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀨伸一
  • 学会等名: 第44回日本臨床神経生理学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-21
• [学会発表] A recurrent KCNT1 mutation in two sporadic cases with malignant migrating partial seizures in infancy (2014)
  • 著者名/発表者名: Okumura A, Ishii A, Shioda M, Kidokoro H, Sakauchi, M, Shimada S, Shimizu T, Osawa M, Hirose S, Yamamaoto T.
  • 学会等名: The 16th annual meeting of the infantile seizure society
  • 発表場所: TURKEY
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-27
• [学会発表] A neonatal case of malignant migrating partial seizures in infancy (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Watanabe Y, Watanabe K, Yamashita M, Hashimoto K, Dateki S, Shirakawa T, Nakashima Y, Ihara Y, Ishii A, Hirose S, Moriuchi H
  • 学会等名: The 16th annual meeting of the infantile seizure society
  • 発表場所: TURKEY
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-27
• [学会発表] THE pathomechanisms of Dravet syndome:Lessons From patient-Derived Induced Pluripotent steｍ Cells(iPSCｓ） (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirose S
  • 学会等名: The 16th annual meeting of the infantile seizure society
  • 発表場所: TURKEY
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] 最新技術でてんかんへ挑む (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀨伸一
  • 学会等名: 第217回日本小児科学会宮城地方会
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 2014-06-08
• [学会発表] Newborn screening for Fabry disease:Prevalence and genotypes from a pilot study in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Hattori K, Ihara K, Ishii A, Nakamura K, Hirose S.
  • 学会等名: The 2nd Asian Congress for Lysosomal Storage
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-06-06
• [図書] Genetics of Epilepsy (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirose S
  • 総ページ数: 31
  • 出版者: Prog Brain Res.
• [図書] 小児科研修ノート 第2版 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀨伸一
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 診断と治療社