文献情報
文献番号
201317075A
報告書区分
総括
研究課題名
細胞表面認識分子の異常により引き起こされる新規ヒトてんかんの同定とその病態進展機構の解明、および診断法・治療法の開発
課題番号
H23-神経-筋-一般-001
研究年度
平成25(2013)年度
研究代表者(所属機関)
星野 幹雄(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 病態生化学研究部)
研究分担者(所属機関)
- 後藤雄一(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 疾病研究第二部)
- 伊藤雅之(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 疾病研究第二部)
- 早瀬ヨネ子(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 病態生化学研究部 )
- 中尾啓子(埼玉医科大学 医学部)
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 障害者対策総合研究
研究開始年度
平成23(2011)年度
研究終了予定年度
平成25(2013)年度
研究費
11,509,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
イハラてんかんラット（IER: Ihara epileptic rat）は生後から発達障害様症状（社会性行動異常、記憶・学習障害）を、5ヶ月からてんかん症状を呈し約一年で死に至る原因不明の自然発症ラット突然変異体である。我々の予備実験により、IERではてんかん発症前から大脳皮質および海馬のニューロサーキットに形態学的異常が認められ、脳の興奮性が異常に高まっていることが示唆されていた。また、我々の連鎖解析によりその原因遺伝子領域がかなり狭められ、その領域内にはEpi-IERという大きな遺伝子しかデータベース上存在しなかったために、Epi-IERこそが原因遺伝子であろうと考えられた。その遺伝子は分子間相互作用モチーフを持つ細胞膜蛋白質をコードしていたが、IERではその発現が失われている。以上から、IERは細胞表面認識分子を失ったためにニューロサーキットに異常をきたし発症すると考えられ、「ニューロサーキット異常型」の良い発達障害を伴うてんかんのモデルとなる。そこで、本研究では、IER型の「細胞表面認識分子の異常によりもたらされる発達障害およびてんかん」の発症・病態進展機構をモデル動物を使って明らかにすること、そして、それに相当するヒト疾患を新たに同定し、将来の診断法や有効な治療法の開発に道を拓くこと、を研究目的としている。
研究方法
Zinc Finger Nuclease(ZFN)法を用いて、Epi-IER遺伝子のノックアウトラットを作製した（平成24年度）。そのZFN KOラットにおけるEpi-IER蛋白質の発現量を定量し、評価する。また、その表現型がIERと同様なのかどうかについて調べる。バイオリソース検体については、前年度にやり残した症例のRNA・cDNAバイオリソース調製を行うと共に、EPI-IERの発現量解析を行う。さらにその中の低発現量患児においてEPI-IERゲノムのエクソンシークエンス解析を行う。
結果と考察
Epi-IERがIERの原因遺伝子であることを、ZFNを用いたノックアウトラットを作製することによって完全に証明した。さらに、前年度からひき続く解析によって、IERのてんかんの焦点が多くの場合扁桃体であること、そしてそれは扁桃体におけるバランスを欠いた興奮性ー抑制性神経細胞活性によってもたらされていることが示唆された。また、発達障害をともなうてんかん症例のリサーチリソースの解析から、ヒトリンパ芽球におけるEPI-IERの発現が極端に低下する症例を見いだし、さらにその中にRare SNPsを見つけた。また、局在性大脳皮質異形成(FCD)と片側巨脳症(HME)における原因遺伝子の探索と、Epi-IERのファミリー遺伝子Epi-IER2の機能についての解析も行った。
結論
今年度は最終年度であり、これまでにIERの表現型解析と原因遺伝子の同定、そしてその遺伝子産物の生理的機能およびその異常によるてんかんの発症機構について、おおよそ明らかにできたと考えている。しかしながら、ヒト相同疾患の同定については道半ばであり、EPI-IER遺伝子の発現量が低下する家系やいくつかのRare SNPsは同定することができたが、その相同疾患の完全な同定には至っていない。今後もひきつづきその相同疾患の同定に努力するとともに、このEPI-IER遺伝子の血液中あるいはリンパ芽球中における発現量が、「精神遅滞+てんかん」のバイオマーカーになりうるのかどうかについても、検討して行きたい。
公開日・更新日
公開日
2015-06-03
更新日
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