筋チャネル病および関連疾患の診断・治療指針作成および新規治療法開発に向けた基盤整備のための研究

文献情報

• 文献番号: 201128079A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 筋チャネル病および関連疾患の診断・治療指針作成および新規治療法開発に向けた基盤整備のための研究
• 課題番号: H22-難治・一般-118
• 研究年度: 平成23(2011)年度
• 研究代表者(所属機関): 高橋 正紀(大阪大学大学院 医学系研究科 神経内科学)

研究分担者(所属機関)

• 石浦　章一(東京大学　総合文化研究科)
• 大野　欽司(名古屋大学　医学系研究科　)
• 松浦　徹(岡山大学　医師薬学総合研究科)
• 松村　剛(独立行政法人国立病院機構刀根山病院)
• 木下　正信(首都大学東京　人間健康科学研究科)
• 木村　卓(兵庫医科大学　内科学)
• 佐々木　良元(三重大学　医学部附属病院)
• 荒木　敏之(独立行政法人国立精神・神経医療研究センター　神経研究所)
• 尾方　克久(独立行政法人国立病院機構東埼玉病院　臨床研究部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 難治性疾患克服研究
• 研究開始年度: 平成22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成23(2011)年度
• 研究費: 10,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

筋チャネル病について、一次性に加え二次性のチャネル病として筋強直性ジストロフィー(DM)も対象として、基礎から臨床まで各方面の研究者が結集し、遺伝子解析・チャネル機能の生理学的解析・分子病態解析を行うこと、またトランスレーショナルリサーチの基盤となる臨床研究を推進することも目的とした。

研究方法

チャネル遺伝子の解析および変異チャネル機能の解析を行い、遺伝子診断確定例の臨床像・電気生理学的所見を明らかにした。既知の遺伝子に異常が見られなかった症例について、次世代シークエンサーで解析を行った。積極的に情報発信し、DM2型の遺伝子診断を行った。DMの自然歴の把握を後方視的に行った。非専門医が利用できるスクリーナーの開発を行った。DM患者検体（脳・骨格筋・心臓）を用い、mRNAスプライシングなどを解析した。ミニジーンなどを用いたスクリーニングで、既認可薬パネルから新規治療薬探索を行った。モデル動物を用いた治療研究を行った。手術・生検時に採取した線維芽細胞を培養しiPS細胞の樹立を試みた。

結果と考察

全国から依頼された症例を解析し、新規変異を含む遺伝子異常を同定した。特に、Naチャネルのイントロン領域の変異による症例を世界で初めて見出し、その分子機序を解明した。遺伝子診断施行例の解析により骨格筋チャネル病の各疾患の頻度、高頻度な遺伝子異常とその臨床症状、特徴的な電気生理学所見が明らかとなった。次世代シークエンサーによる解析で周期性四肢麻痺の新たな候補遺伝子を見出した。
DM2患者を新たに2家系同定した。非専門医が利用できるDMのスクリーナーを開発した。DMの脳、心症状に関与すると思われるmRNAスプライシング異常を新たに同定するとともに、関与するスプライシング因子(MBNL,CELF)の標的配列を網羅的に同定した。異常スプライシングを正常化する薬剤を見出した。モデル動物への核酸医薬の投与でミオトニーの改善の可能性が示唆された。DM患者由来iPS細胞を樹立した。

結論

筋チャネル病（一次性）については遺伝子診断・機能解析の体制を確立し、臨床診断の向上のための研究を推進した。DMについては分子病態研究から薬剤スクリーニングを行うとともに、iPS細胞の樹立や臨床データベース、一般医のための簡易診断法、DM2の同定など幅広く今後のトランスレーショナルリサーチの基盤となる研究成果を蓄積できた。

公開日・更新日

• 公開日: 2013-03-28
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201128079B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 筋チャネル病および関連疾患の診断・治療指針作成および新規治療法開発に向けた基盤整備のための研究
• 課題番号: H22-難治・一般-118
• 研究年度: 平成23(2011)年度
• 研究代表者(所属機関): 高橋 正紀(大阪大学大学院 医学系研究科 神経内科学)

研究分担者(所属機関)

• 石浦　章一(東京大学　総合文化研究科)
• 大野　欣司(名古屋大学　医学系研究科)
• 松浦　徹(岡山大学　医師薬学総合研究科)
• 松村　剛(独立行政法人国立病院機構刀根山病院)
• 木下　正信(首都大学東京　人間健康科学研究科　)
• 木村　卓(兵庫医科大学　内科学　)
• 佐々木良元(三重大学　医学部附属病院)
• 荒木　敏之(独立行政法人国立精神・神経医療研究センター　神経研究所)
• 尾方　克久(独立行政法人国立病院機構東埼玉病院　臨床研究部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 難治性疾患克服研究
• 研究開始年度: 平成22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成23(2011)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

筋チャネル病について、一次性に加え二次性のチャネル病として筋強直性ジストロフィー(DM)も対象として、基礎から臨床まで各方面の研究者が結集し、遺伝子解析・チャネル機能の生理学的解析・分子病態解析を行うこと、またトランスレーショナルリサーチの基盤となる臨床研究を推進することも目的とした。

研究方法

チャネル遺伝子の解析および変異チャネル機能の解析を行い、遺伝子診断確定例の臨床像・電気生理学的所見を明らかにした。既知の遺伝子に異常が見られなかった症例について、次世代シークエンサーで解析を行った。積極的に情報発信し、DM2型の遺伝子診断を行った。DMの臨床データベースを構築・運用、自然歴の把握を後方視的に行った。非専門医が利用できるスクリーナーの開発を行った。DM患者検体（脳・骨格筋・心臓）を用い、mRNAスプライシングなどを解析した。ミニジーンなどを用いたスクリーニングで、既認可薬パネルから新規治療薬探索を行った。手術・生検時に採取した線維芽細胞を培養しiPS細胞の樹立を試みた。

結果と考察

全国から依頼された症例を解析し、新規変異を含む遺伝子異常を同定した。特に、Naチャネルのイントロン領域の変異による症例を世界で初めて見出し、その分子機序を解明した。遺伝子診断施行例の解析により骨格筋チャネル病の各疾患の頻度、高頻度な遺伝子異常とその臨床症状、特徴的な電気生理学所見が明らかとなった。次世代シークエンサーによる解析で周期性四肢麻痺の新たな候補遺伝子を見出した。
DM2患者を新たに2家系同定した。DMの臨床データベースの症例を蓄積するとともに、非専門医が利用できるスクリーナーを開発した。DMの脳、心症状に関与すると思われるmRNAスプライシング異常を新たに同定するとともに、関与するスプライシング因子(MBNL,CELF)の標的配列を網羅的に同定した。異常スプライシングを正常化する薬剤を見出した。DM患者由来iPS細胞を樹立した。

結論

筋チャネル病（一次性）については遺伝子診断・機能解析の体制を確立し、臨床診断の向上のための研究を推進した。DMについては分子病態研究から薬剤スクリーニングを行うとともに、iPS細胞の樹立や臨床データベース、一般医のための簡易診断法、DM2の同定など幅広く今後のトランスレーショナルリサーチの基盤となる研究成果を蓄積できた。

公開日・更新日

• 公開日: 2013-03-28
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201128079C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: Naチャネルのイントロン領域の変異による症例を初めて見出した。その分子機序は、マイナーなAT-AC2型イントロンのスプライシング異常を来したもので、mRNAスプライシングの基礎研究上も重要な発見であった。次世代シークエンサーによる解析で周期性四肢麻痺の候補遺伝子を見出しているが、今後その機序が明らかにされれば学問的意義は非常に高い。筋強直性ジストロフィー患者由来iPS細胞樹立、新たなmRNAスプライシング異常の発見など、病態研究のうえでも、非常に重要な成果である。
• 臨床的観点からの成果: 筋チャネル病の遺伝子診断、ならびにその異常チャネルの機能解析の体制を確立した。これらは、本症患者の発掘に寄与し、臨床医の今後の診断向上につながる。イントロン領域の異常によるNaチャネル異常症を同定し、今後さらに注意深く遺伝子解析する必要が明らかとなった。DMについては臨床データベース、一般医のための簡易診断法といった、臨床に直結する成果を上げるとともに、新規の薬剤、iPS細胞の樹立といった、今後のトランスレーショナルリサーチの基盤となる成果が得られた。
• ガイドライン等の開発: 骨格筋チャネル病の診断基準、本邦の遺伝子異常確定例の一覧（変異部位、掲載論文）、筋強直性ジストロフィー2型などの情報を、本班ホームページhttp://square.umin.ac.jp/channel/index.htmlに掲載した。米国国立衛生研究所によって公開されているGene Reviewsの骨格筋チャネル病についての記事を邦訳し、Gene Reviews Japanのホームページhttp://grj.umin.jp/ に掲載した.診断基準は一部修正の上、2013年に神経学会の承認を受けた
• その他行政的観点からの成果: 一次性筋チャネル病については臨床医による確実な診断に加え、遺伝子診断体制の確立が喫緊の課題であることが明らかとなった。筋強直性ジストロフィーについては多彩な合併症の総合的な管理が重要であるが、本研究は各診療科とのネットワーク作りの第一歩となり、早期からの総合的な医療による効率的な医療に今後つながる。本症の臨床データベースの構築および臨床サンプルの共同利用といった、トランスレーショナル研究の基盤整備ができた。診断基準が2015年7月からの指定難病の認定に使用されることとなった。
• その他のインパクト: 患者対象の講演会を各年度1回ずつ計2回開催した。H22年度に公開シンポジウムを1回開催するとともに、H23年度には難治性疾患克服研究事業の奨励研究分野に属する二つの研究班（先天性筋無力症候群の診断・病態・治療法開発研究班、Schwartz-Jampel症候群のわが国における診断システム確立とモデルマウスによる病態解明と治療研究班）と合同で公開シンポジウムを開催した。

発表件数

• 原著論文（和文）: 2件
• 原著論文（英文等）: 31件
• その他論文(和文): 6件
• その他論文(英文等): 6件
• 学会発表(国内学会): 34件
• 学会発表(国際学会等): 14件
• その他成果(特許の出願): 0件
• その他成果(特許の取得): 3件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 4件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Hirano M, Kokunai Y, Nagai A, et al.; A novel mutation in the calcium channel gene in a family with hypokalemic periodic paralysis.; J Neurol Sci , 309 , 9-11 (2011); 10.1016/j.jns.2011.07.046.
• 原著論文2: Suenaga K, Lee KY, Nakamori M, et al.; Muscleblind-like 1 knockout mice reveal novel splicing defects in the myotonic dystrophy brain.; PLoS One , 7 , 33218- (2012); 10.1371/journal.pone.0033218.
• 原著論文3: Kubota T, Roca X, Kimura T, et al.; A mutation in a rare type of intron in a sodium-channel gene results in aberrant splicing and causes myotonia.; Human Mutation , 32 , 773-782 (2011); 10.1002/humu.21501.
• 原著論文4: Matsuura T, Minami N, Arahata H, et al.; Myotonic dystrophy type 2 (DM2) is rare in the Japanese population.; J Hum Genet , 57 , 219-220 (2012); doi: 10.1038/jhg.2011.152.
• 原著論文5: Yoshinaga H, Sakoda S, Good JM, et al.; A novel mutation in SCN4A causes severe myotonia and school-age-onset paralytic episodes.; J Neurol Sci , 315 , 15-19 (2012); 10.1016/j.jns.2011.12.015.
• 原著論文6: 松村 剛、木村 卓、穀内洋介 他; 大阪府下筋強直性ジストロフィー患者の受療動向調査; 臨床神経学 , 51 , 677-682 (2011); 10.5692/clinicalneurol.51.677
• 原著論文7: 笠間 周平、木村 卓、梶山 幸司 他; 著明な高CK血症と軽微な眼輪筋の筋強直を呈したナトリウムチャネル異常症の一例; 臨床神経学 , 51 , 120-124 (2011); 10.5692/clinicalneurol.51.120
• 原著論文8: Masuda A, Andersen HS, Doktor TK, et al. ; CUGBP1 and MBNL1 preferentially bind to 3’ UTRs and facilitate mRNA decay.; Scientific Reports , 2 , 209- (2012); 10.1038/srep00209.
• 原著論文9: Selcen D, Juel VC, Hobson-Webb LD, et al.; Myasthenic syndrome caused by plectinopathy.; Neurology , 76 , 327-336 (2011); 10.1212/WNL.0b013e31820882bd.
• 原著論文10: Fu Y, Masuda A, Ito M, et al.; AG-dependent 3' splice sites are predisposed to aberrant splicing due to a mutation at the first nucleotide of an exon.; Nucleic Acids Research , 39 , 4396-4404 (2011); 10.1093/nar/gkr026.
• 原著論文11: Kawakami Y, Ito M, Hirayama M, et al.; Anti-MuSK autoantibodies block binding of collagen Q to MuSK.; Neurology , 77 , 1819-1826 (2011); 10.1212/WNL.0b013e318237f660.
• 原著論文12: Araki T, Nagano S, Tateno M, et al.; Misfolded SOD1 forms high-density molecular complexes with synaptic molecules in mutant SOD1-linked familial amyotrophic lateral sclerosis cases.; J Neurol Sci , 314 , 92-96 (2011); 10.1016/j.jns.2011.10.017.
• 原著論文13: Kokunai Y, Goto K, Kubota T, et al.; A sodium channel myotonia due to a novel SCN4A mutation accompanied by acquired autoimmune myasthenia gravis.; Neurosci Lett , 519 , 67-72 (2012); 10.1016/j.neulet.2012.05.023.

公開日・更新日

• 公開日: 2014-05-22
• 更新日: 2016-06-15

収支報告書

• 文献番号: 201128079Z