脊髄小脳失調症３１型における異常ＲＮＡ分子標的同定

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24591252
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 石川 欽也 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 教授 (30313240)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ＲＮＡ / 神経疾患 / 脊髄小脳変性症 / 脳 / ゲノム

研究実績の概要

脊髄小脳失調症(SCA)は有効な治療法が無い重篤な常染色体優性遺伝性の難病である。近年ゲノム非翻訳領域からの転写産物、いわゆるnon-coding (nc)RNAが、遺伝子発現調節や染色体構造維持など多数の重要な機能を担うことが知られ、ncRNAの変異による神経疾患も多数発見されている。本研究では、本邦で頻度が高く、原因がncRNAであるSCA31について、患者脳、自作モデルマウスでRNA-seqを行い、患者でまず異常発現するncRNAを同定し、次に患者iPSやショウジョウバエモデル、マウス小脳初代培養組織を用いてその意義を究明し、最終的には重要な関与をするncRNAの発現制御による治療法開発へ挑戦する。
初年度は、自作モデルマウスで患者脳と同様のRNA異常構造物を認め、小脳における遺伝子発現解析を進めた。第2年度では、患者脳を用い、対照脳よりも上昇・低下する遺伝子の確認を定量的RT-PCRで確認した。しかし、プルキンエ細胞以外の細胞から発現している遺伝子も多数検出されてしまう欠点に遭遇した。このため、レーザーマイクロダイセクション法を用いて、プルキンエ細胞層のみからRNAを採取する条件検討を行った。
最終年度では、プルキンエ細胞を単離して、ＲＮＡを抽出しそれを発現解析に供する試みを行った。6か月以上をかけて回収を試みたが十分な量の回収が出来ず、引き続きこの試みを続けることにした。また、患者脳における異常発現蛋白の解析の一つとして、免疫組織化学的な検索を前年度に引き続き行った。変異遺伝子の産物に対する抗体を用いて、患者脳での染色を進めたところ、変異ＲＮＡはncRNAとして発現して異常な構造をとるだけでなく、異常な蛋白に翻訳されて局在していることを発見した。さらにモデルマウスでも同様の変化を認めたので、今後引き続き研究を行い異常蛋白の病態への関与を追及する必要性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel mutation in ELOVL4 leading to spinocerebellar ataxia with the hot cross bun sign but lacking erythrokeratodermia: a broadened spectrum of SCA34. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ozaki K, Doi H, Mitsui J, Sato N, Iikuni Y, Majima T, Yamane K, Irioka T, Ishiura H, Doi K, Morishita S, Higashi M, Sekiguchi T, Koyama K, Ueda N, Miura Y, Miyatake S, Matsumoto N, Yokota T, Tanaka F, Tsuji S, Mizusawa H, Ishikawa K.
  • 雑誌名: JAMA Neurology 巻: 6 ページ: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Variants associated with Gaucher disease in multiple system atrophy (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsui J, Matsukawa T, Sasaki H, ....26 authors, Ishikawa K, 29 authors, Gilman S, Tanner CM, Kukull WA, Stern MB, Lee VM, Trojanowski JQ, Masliah E, Low PA, Sandroni P, Ozelius LJ, Foroud T, Tsuji S.
  • 雑誌名: Ann Clin Transl Neurol. 巻: 2(4) ページ: 417-426
  • DOI: 10.1002/acn3.185.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative evaluation of human cerebellum-dependent motor learning through prism adaptation of hand-reaching movement. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Y, Honda T, Matsumura K, Nakao M, Soga K, Katano K, Yokota T, Mizusawa H, Nagao S, Ishikawa K
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 10(3) ページ: e0119376
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0119376. eCollection
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rare frequency of downbeat positioning nystagmus in spinocerebellar ataxia type 31. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yabe I, Matsushima M, Yoshida K, Ishikawa K, Shirai S, Takahashi I, Sasaki H.
  • 雑誌名: J Neurol Sci. 巻: Mar 15;350(1-2) ページ: 90-92
  • DOI: 10.1016/j.jns.2014.12.042.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CADASIL with a novel NOTCH3 mutation (Cys478Tyr). (2015)
  • 著者名/発表者名: Ozaki K, Irioka T, Ishikawa K, Mizusawa H
  • 雑誌名: J Stroke Cerebrovasc Dis. 巻: Mar;24(3) ページ: e61-62
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2014.11.022.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinocerebellar ataxia type 36 exists in diverse populations and can be caused by a short hexanucleotide GGCCTG repeat expansion. (2014)
  • 著者名/発表者名: Obayashi M, Stevanin G, Synofzik M, Monin ML, Duyckaerts C, Sato N, Streichenberger N, Vighetto A, Desestret V, Tesson C, Wichmann HE, Illig T, Huttenlocher J, Kita Y, Izumi Y, Mizusawa H, Schoels L, Klopstock T, Brice A, Ishikawa K, Duerr A
  • 雑誌名: J Neurol Neurosurg Psychiatry. 巻: Dec 4 ページ: e309153
  • DOI: 10.1136/jnnp-2014-309153.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relocation of p25α/tubulin polymerization promoting protein from the nucleus to the perinuclear cytoplasm in the oligodendroglia of sporadic and COQ2 mutant multiple system atrophy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ota K, Obayashi M, Ozaki K, Ichinose S, Kakita A, Tada M, Takahashi H, Ando N, Eishi Y, Mizusawa H, Ishikawa K.
  • 雑誌名: Acta Neuropathol Commun 巻: Sep 11;2 ページ: 136
  • DOI: 10.1186/s40478-014-0136-4.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of polyglutamine repeats in autosomal dominant Parkinson's disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita C, Tomiyama H, Funayama M, Inamizu S, Ando M, Li Y, Yoshino H, Araki T, Ichikawa T, Ehara Y, Ishikawa K, Mizusawa H, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurobiol Aging. 巻: 35(7) ページ: 1779.e17-21.
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.01.022.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [図書] XV.小脳の障害と運動失調．1．小脳の解剖と機能．In: 橋本信夫監修、三國信啓、深谷 親編集，「脳神経外科プラックティス. 3.脳神経外科医のための脳機能と局在診断」文光堂. 278-282，2014． 87. (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川欽也．
  • 総ページ数: 278-282
  • 出版者: 文光堂
• [図書] XV.小脳の障害と運動失調．2．小脳機能障害の分類．In: 橋本信夫監修、三國信啓、深谷 親編集，「脳神経外科プラックティス. 3.脳神経外科医のための脳機能と局在診断」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川欽也．
  • 総ページ数: 283-284
  • 出版者: 文光堂
• [図書] XV.小脳の障害と運動失調．3．小脳機能障害の評価．In: 橋本信夫監修、三國信啓、深谷 親編集，「脳神経外科プラックティス. 3.脳神経外科医のための脳機能と局在診断」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川欽也．
  • 総ページ数: 285-287
  • 出版者: 文光堂
• [産業財産権] ALSの原因タンパク毒性を軽減する核酸 (2014)
  • 発明者名: 石川欽也、水澤英洋、永井義隆、横田隆徳、石黒太郎、他2名
  • 権利者名: 石川欽也、水澤英洋、永井義隆、横田隆徳、石黒太郎、他2名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-244034
  • 出願年月日: 2014-12-02
• [産業財産権] 脊髄小脳失調症３１型（SCA31）治療剤 (2014)
  • 発明者名: 石川欽也、水澤英洋、永井義隆、石黒太郎、佐藤 望、和田圭司
  • 権利者名: 石川欽也、水澤英洋、永井義隆、石黒太郎、佐藤 望、和田圭司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-244350
  • 出願年月日: 2014-12-02