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2014 年度 実績報告書

自閉症患者のiPS神経分化細胞におけるゲノム配列異常の確認と治療効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 25670473
研究機関山梨大学

研究代表者

久保田 健夫  山梨大学, 総合研究部, 教授 (70293511)

研究分担者 豊田 敦  国立遺伝学研究所, 生物遺伝資源情報総合センター, 特任准教授 (10267495)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードエピジェネティクス / エピゲノム / 治療薬 / iPS細胞 / レット症候群 / バルプロ酸ナトリウム / 遺伝子発現 / てんかん
研究実績の概要

最終年度の平成26年度は、前年度の成果を受けて、以下の2課題の研究を行った。
1 自閉症患者から作製したiPS細胞から樹立した神経細胞における異常の確認
本研究の目的は、レット症候群(MECP2遺伝子変異に起因する自閉症疾患)の神経細胞内のゲノム配列変化を検証することである。昨年度、正常対照者の線維芽細胞からiPS細胞を作製した際に用いた新しい方法(樹立の段階で配列変化を生じさせないエピソーマルiPSCリプログラミング法)を用いて、今年度はレット症候群患者の線維芽細胞からiPS細胞を作製する予定であったが、期間内に検証するまでに至らなかった。そこでレット症候群患者の既存のiPS細胞から神経細胞に分化させ異常の確認を行った。その結果、神経分化させることでMeCP2の機能不全の影響が表面化し、アストロサイト特異的発現遺伝子(GFAP, S100beta)が異常に発現してくることが判明した。このことから、これらの遺伝子領域で神経細胞内にゲノム配列変化が生じている可能性が示唆された。
2 自閉症疾患の治療効果の確認
本研究のもう1つの目的は、自閉症疾患の神経細胞異常の対する薬剤等の治療効果の検証である。本年度は、ヒト神経培養細胞(SH-SY5Y)を用いて既存薬や化合物の遺伝子の発現回復効果を調べた。その結果、MeCP2と複合体を形成するHDACタンパク質やSin3タンパク質を標的とする向精神薬や新規化合物が、レット症候群関連遺伝子であるBDNFや自閉症関連遺伝子であるCXCL12、Neuroligin、GAD1、Integrinの発現を上昇させる作用があることが判明した。これらの結果から、使用した薬剤や化合物はレット症候群や自閉症疾患で低下している遺伝子の発現を回復させ、治療に資する可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 8件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Understanding the epigenetics of neurodevelopmental disorders and DOHaD.2015

    • 著者名/発表者名
      Kubota T, Miyake K, Hariya N, Mochizuki K.
    • 雑誌名

      J Dev Orig Health Dis

      巻: 24 ページ: 1-9

    • DOI

      doi: 10.1017/S2040174415000057.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Differentiation of multipotent neural stem cells derived from Rett syndrome patients is biased toward the astrocytic lineage.2015

    • 著者名/発表者名
      Andoh-Noda T, Akamatsu W, Miyake K, MatsumotoT, Yamaguchi R, Sanosaka T, Okada Y, Kobayashi T, Ohyama M, Nakashima K, Kurosawa H, Kubota T, Okano H.
    • 雑誌名

      Mol Brain

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      (in press)

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Epigenetics as a basis for diagnosis of neurodevelopmental disorders: challenges and opportunities.2014

    • 著者名/発表者名
      Kubota T, Miyake K, Hariya M, Mochizuki K.
    • 雑誌名

      Expert Rev Mol Diagn

      巻: 14 ページ: 685-697

    • DOI

      doi: 10.1586/14737159.2014. 925805.

    • 査読あり
  • [学会発表] 特別講演I「エピジェネティクスに基づく健康戦略」2014

    • 著者名/発表者名
      久保田健夫
    • 学会等名
      第5回 岐阜薬科大学機能性健康食品(蜂産品)研究講演会
    • 発表場所
      岐阜大学サテライトキャンパス(岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Epigenomics in Chronic Diseases. シンポジウム2S17 At the Molecular Crossroad of Metabolism and Epigenetics(代謝とエピジェネティクスの分子交差点).2014

    • 著者名/発表者名
      久保田健夫
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 臨床エピジェネティクス研究~今、どこにむかっているのか~.2014

    • 著者名/発表者名
      久保田健夫
    • 学会等名
      千葉県がんセンター研究所集談会
    • 発表場所
      千葉県がんセンター(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 発達障害とエピジェネティクス. シンポジウム エピジェネティクス研究が拓くストレス科学の世界.2014

    • 著者名/発表者名
      三宅邦夫、久保田健夫
    • 学会等名
      第30回日本ストレス学会
    • 発表場所
      日本大学文理学部百周年記念館(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Clinical application of an anion exchange HPLC column that distinguishes DNA methylation status.2014

    • 著者名/発表者名
      Miyake K, Yamada Y, Yotani T, Kubota. T.
    • 学会等名
      The American society of Human Genetics 64nd Annual Meeting
    • 発表場所
      サンディエゴ市(米国)
    • 年月日
      2014-10-18 – 2014-10-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Epigenetics as a basis for diagnosis and treatment of Neurodevelopmental Disorders.2014

    • 著者名/発表者名
      Kubota T.
    • 学会等名
      Epigenomics & Metabolomics Symposia-2014
    • 発表場所
      ボストン市(米国)
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉症疾患(Rett症候群)の病態解明とその問題点. シンポジウム1 iPS細胞を用いた小児神経疾患の病態解明とその問題点.2014

    • 著者名/発表者名
      久保田健夫
    • 学会等名
      第56回日本小児神経学会総会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 発達障害にかかわる要因について:オーバービュー. シンポジウム4 発達障害はいつ形成されるか?先天性?後天性?あるは両方か?~発症および病態修飾メカニズムについて~.2014

    • 著者名/発表者名
      久保田健夫
    • 学会等名
      6回日本小児神経学会総会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-31
    • 招待講演
  • [図書] Epigenomics and Epigenetics2014

    • 著者名/発表者名
      Kubota T, Miyake K, Hirasawa T.
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      Intech (Open Access Publisher)
  • [図書] Transgenerational Epigenetics: Evidence and Debate2014

    • 著者名/発表者名
      Kubota T, Hirasawa T, Miyake K.
    • 総ページ数
      396
    • 出版者
      Academic Press
  • [備考] 山梨大学 大学院総合研究部 環境遺伝医学講座

    • URL

      http://www.epigenetmed.com/

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公開日: 2016-06-01  

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