ゲノムコピー数異常が発達障害を来たすメカニズムの解明

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24791090
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 下島 圭子 東京女子医科大学, 医学部, 特任助教 (30578935)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: iPS細胞 / 発達障害 / 神経細胞遊走障害 / ニューロン / シナプス

研究実績の概要

アレイCGH解析によりゲノムコピー数異常が発症要因と同定された発達障害患者から皮膚線維芽細胞を採取し、疾患iPS細胞を樹立し、神経系細胞に分化誘導させて病態解析を行っている。分化の過程毎に網羅的な遺伝子解析を行い、神経細胞の形態の差異を比較することによりゲノムコピー数異常が発達障害を来たすメカニズムの解析を行うことが本研究の目的である。
現在までに、異なる原因遺伝子によって神経細胞遊走障害を来たし発達障害を示す患者2例において、終脳への分化誘導過程において共通する遺伝子の発現低下を見出し、論文投稿した。査読者からの助言により追加実験を行い、現在再投稿中である。
SFEBq法による神経分化誘導の過程における遊走能を視覚的に観察するためタイムラプス撮影に取り組み、正常コントロールと疾患での差異を見出した。さらに解析数を増やして測定中である。
患者におけるミクロレベルでの差を評価するためにiPS細胞から分化誘導させたニューロンにおけるspineを評価することを考え、蛍光ベクターをもちいた標識や培養条件の検討を行った。現在、spineを観察するための条件検討のひとつとして、ニューロンとアストロサイトとの共培養に取り組んでいる。
新しい神経分化誘導法として迅速神経分化法を実施し、正常コントロールでのニューロンへの分化に成功した。

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

論文の再々投稿を行っているが、受理まで近づきつつある。
タイムラプス観察の手法を確立できた。
まだ正常コントロールのみであるが、新しい手法である迅速神経分化法に成功した。

今後の研究の推進方策

再々投稿中の論文は速やかな受理を目指す。
spineの観察法としてアストロサイトとの共培養の手法を獲得する。
ウイルスベクターによる蛍光ラベル化を工夫し、安定的な観察ができるようにする。。
次の研究としてゲノム編集（CRISPR/Cas)による疾患モデル作成を考えており、その準備を始める。

次年度使用額が生じた理由

平成26年末から産休・育休を取得しており、その期間の研究が中断されたため。

次年度使用額の使用計画

神経細胞迅速分化法に必要な培地や試薬の購入に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Mutations in the genes encoding eukaryotic translation initiation factor 2B in Japanese patients with vanishing white matter disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimada S, Shimojima K, Sangu N, Hoshino A, Hachiya Y, Ohto T, Hashi Y, Nishida K, Mitani M, Kinjo S, Tsurusaki Y, Matsumoto N, Morimoto M, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 37 ページ: 960-966
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2015.03.003.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Holoprosencephaly with cerebellar vermis hypoplasia in 13q deletion syndrome: Critical region for cerebellar dysgenesis within 13q32.2q34. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mimaki M, Shiihara T, Watanabe M, Hirakata K, Sakazume S, Ishiguro A, Shimojima K, Yamamoto T, Oka A, Mizuguchi M.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 37 ページ: 714-718
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2014.10.009.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A de novo TUBB4A mutation in a patient with hypomyelination mimicking Pelizaeus-Merzbacher disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimojima K, Okumura A, Ikeno M, Nishimura A, Saito A, Saitsu H, Matsumoto N, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 37 ページ: 281-285
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2014.05.004.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microarray analysis of 50 patients reveals the critical chromosomal regions responsible for 1p36 deletion syndrome-related complications. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimada S, Shimojima K, Okamoto N, Sangu N, Hirasawa K, Matsuo M, Ikeuchi M, Shimakawa S, Shimizu K, Mizuno S, Kubota M, Adachi M, Saito Y, Tomiwa K, Haginoya K, Numabe H, Kako Y, Hayashi A, Hiraki Y, Minami K, Watanabe K, Miura K, Chiyonobu T, Imai K, Maegaki Y, Nagata S, Kosaki K, Yamamoto T, et al.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 37 ページ: 515-526
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2014.08.002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] An association of 19p13.2 microdeletions with Malan syndrome and Chiari malformation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimojima K, Okamoto N, Tamasaki A, Sangu N, Shimada S, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A 巻: 167A ページ: 724-730
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.36959.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [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: ―
  • 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] Neuropsychological profiles of patients with 2q37.3 deletion associated with developmental dyspraxia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogura K, Takeshita K, Arakawa C, Shimojima K, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 巻: 165B(8) ページ: 684-690
  • DOI: 10.1002/ajmg.b.32274.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3p interstitial deletion including PRICKLE2 in identical twins with autistic features. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okumura A, Yamamoto T, Miyajima M, Shimojima K, Kondo S, Abe S, Ikeno M, Shimizu T.
  • 雑誌名: Pediatr Neurol. 巻: 51(5) ページ: 730-733
  • DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2014.07.025.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clinical course and images of four familial cases of Allan-Herndon-Dudley syndrome with a novel monocarboxylate transporter 8 gene mutation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Onuma A, Inui T, Wakusawa K, Tanaka S, Shimojima K, Yamamoto T, Haginoya K.
  • 雑誌名: Pediatr Neurol. 巻: 51(3) ページ: 414-416
  • DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2014.05.004.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Whole-exome sequencing identifies a de novo TUBA1A mutation in a patient with sporadic malformations of cortical development: a case report. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimojima K, Narita A, Maegaki Y, Saito A, Furukawa T, Yamamoto T.
  • 雑誌名: BMC Res Notes. 巻: 7 ページ: 465
  • DOI: doi: 10.1186/1756-0500-7-465.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Growth patterns of patients with 1p36 deletion syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sangu N, Shimojima K, Shimada S, Ando T, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Congenit Anom (Kyoto). 巻: 54(2) ページ: 82-86
  • DOI: 10.1111/cga.12029.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 7p22.1微細欠失を認め低身長を呈する男児；ACTBハプロ不全との関わり. (2014)
  • 著者名/発表者名: 下島圭子, 奈良井哲, 山本俊至.
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第59回大会/日本遺伝子診療学会第21回大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [学会発表] PRRT2変異による乳児良性部分てんかん患者の遺伝学的特徴. (2014)
  • 著者名/発表者名: 三宮範子, 下島圭子, 奥村彰久, 山本俊至.
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第59回大会/日本遺伝子診療学会第21回大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [学会発表] PLP1を含むXq22の微細欠失は女児における重度精神運動発達遅滞と行動異常の原因となる. (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本俊至, 下島圭子, 荒川千賀子.
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第59回大会/日本遺伝子診療学会第21回大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [学会発表] [シンポジウム疾患iPS細胞]小児難病研究における疾患iPS細胞利用. (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本俊至, 下島圭子.
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] エクソーム解析によりTUBB4Aに点突然変異を認めたPelizaeus-Merzbahcer病類似の先天性白質脳症. (2014)
  • 著者名/発表者名: 下島圭子, 奥村彰久, 池野充, 才津浩智, 松本直通, 山本俊至.
  • 学会等名: 第54回日本先天異常学会学術集会
  • 発表場所: 麻布大学（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-07-26 – 2014-07-27
• [学会発表] 精神運動発達遅滞、難聴、耳介変形などCHARGE症候群類似の症状を示した10q26微細欠失の1例. (2014)
  • 著者名/発表者名: 三宮範子, 下島圭子, 酒井規夫, 岡本伸彦, 安藤智博, 山本俊至.
  • 学会等名: 第54回日本先天異常学会学術集会
  • 発表場所: 麻布大学（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-07-26 – 2014-07-27
• [学会発表] 乳児良性部分てんかんの遺伝子診断の有用性と課題. (2014)
  • 著者名/発表者名: 三宮範子, 下島圭子, 奥村彰久, 山本俊至.
  • 学会等名: 第38回日本遺伝カウンセリング学会学術集会
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府東大阪市）
  • 年月日: 2014-06-26 – 2014-06-29
• [学会発表] 非医療系学部学生への遺伝学教育とボランティア体験の重要性～出張講義の感想から見えてきたこと～. (2014)
  • 著者名/発表者名: 下島圭子, 三宮範子, 島田姿野, 影山優子, 沼部博直, 山本俊至.
  • 学会等名: 第38回日本遺伝カウンセリング学会学術集会
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府東大阪市）
  • 年月日: 2014-06-26 – 2014-06-29
• [学会発表] PHEPACAMを含む11q23.3-24.2の微細欠失により発症したMegalencephalic leukoencephalopathy with subcortical cyst (MLC). (2014)
  • 著者名/発表者名: 島田姿野, 久保田雅也, 下島圭子, 山本俊至, 永田 智.
  • 学会等名: 第56回日本小児神経学会学術集会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-31
• [学会発表] 16q12.2-21微細欠失により精神運動発達遅滞・焦点性てんかん・特徴的所見を示した１男児例. (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎佐和子, 池野観寿, 遠山潤, 下島圭子, 山本俊至.
  • 学会等名: 第56回日本小児神経学会学術集会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-31
• [学会発表] 9番染色体p13.2の微細欠失を示す3女児例. (2014)
  • 著者名/発表者名: 下島圭子, 岡本伸彦, 玉崎章子, 山本俊至.
  • 学会等名: 第37回日本小児遺伝学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋市立大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-10