三重県南部に多発する家族性認知症－パーキンソン症候群 発症因子の探索と治療介入研究

文献情報

• 文献番号: 201324096A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 三重県南部に多発する家族性認知症－パーキンソン症候群 発症因子の探索と治療介入研究
• 課題番号: H24-難治等（難）-一般-058
• 研究年度: 平成25(2013)年度
• 研究代表者(所属機関): 小久保 康昌(三重大学 大学院地域イノベーション学研究科)

研究分担者(所属機関)

• 辻　省次(東京大学医学部付属病院　神経内科)
• 紀平　為子(関西医療大学　保健医療学部)
• 長谷川　成人(東京都医学総合研究所　認知症高次脳機能分野　病態細胞生物学研究室)
• 広川　佳史(三重大学大学院医学系研究科 腫瘍病態解明学講座 )
• 岡本　和士(愛知県立大学 看護学部 )
• 富山　弘幸(順天堂大学医学部　脳神経内科・神経疾患病態治療探索講座)
• 村山　　繁雄(東京都健康長寿医療センター研究所　老年病理学研究チーム)
• 岩田　淳(東京大学大学院医学系研究科　分子脳病態科学)
• 江良　択実(熊本大学　発生医学研究所)
• 小柳　清光(信州大学医学部神経難病学 分子病理学部門)

• 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 難治性疾患等克服研究（難治性疾患克服研究）
• 研究開始年度: 平成24(2012)年度
• 研究終了予定年度: 平成25(2013)年度
• 研究費: 4,985,000円
• 研究者交替、所属機関変更: 分担研究者追加 小柳 清光 信州大学医学部神経難病学 分子病理学部門 理由 信州大学医学部神経難病学講座小柳清光教授は、牟婁病の近縁疾患であるグアムALS/PDCの神経病理に関する世界的権威である。これまで研究協力者として助言などをいただいていたが、今年度から始まった牟婁病の神経病理ワークショップ開催 などを含めて、今後、牟婁病の神経病理学的研究を行っていただきたいので、分担研究者に加わっていただくこととした。

研究報告書（概要版）

研究目的

三重県南部に多発する家族性認知症-パーキンソン症候群(紀伊ALS/PDC (Amyotrophic Lateral Sclerosis /Parkinsonism-dementia complex) の発症因子探索と治療介入にむけて、本年度は、1) 環境要因と臨床例：毛髪中元素分析と生活習慣との関連 (紀平)、ALS多発と干物摂取との因果関係解明に関する検討(岡本)、紀伊半島以外においてALS/PDCが疑われた症例 (富山)、2) 遺伝要因 :疾患遺伝子の探索(辻)、剖検脳での神経細胞特異的DNAメチル化解析(岩田)、 3) Multiple Proteinopathy:大家系の患者剖検脳に蓄積する異常蛋白の生化学解析 (長谷川)、tauopathyとしての神経病理学的特徴 (村山)、5剖検例のリン酸化タウ陽性所見：グアム島症例との比較 (小柳)、4) iPS 細胞研究：iPS細胞の樹立 (江良)、疾患特異的ヒトiPS細胞の作成 (広川)の各項目について検討した。

研究方法

1)環境要因：①ALS多発と干物摂取との因果関係、②毛髪中元素分析と生活習慣との関連、③ 生活・食習慣に関する自記式アンケート、④K地域の食品の元素分析、⑤紀伊半島以外においてALS/PDCが疑われた症例、2) 遺伝要因：①疾患遺伝子の探索、②エピゲノム解析、3) Multiple Proteinopathy:①大家系の患者剖検脳に蓄積する異常蛋白の生化学解析、②tauopathyとしての神経病理学的特徴、③5剖検例のリン酸化タウ陽性所見、4) iPS 細胞研究:① iPS細胞樹立、②疾患特異的ヒトiPS細胞の作成
　本研究は、三重大学、東京大学、順天堂大学、熊本大学、東京都健康長寿医療センター、東京都医学総合研究所、愛知県立看護大学、関西医療大学、慶應大学の各倫理委員会の承認に基づき行った．

結果と考察

結果と考察：1) 環境要因 ①干物摂取による酸化ストレスと神経細胞死、②頭髪中VとMn含量高値と神経細胞死、③紀伊半島以外においてALS/PDCが疑われた症例の臨床像を報告、2) 遺伝要因：①疾患遺伝子の探索：剖検例の全ゲノム配列解析、Homozygosity haplotype法で疾患特異的変異は見つからなかった。複数の遺伝子が関与している可能性(genetic heterogeneity)や複数の疾患感受性遺伝子が関与しているcomplex traitの可能性がある、②エピゲノム解析：発症に関与するプローブ254カ所，臨床病型間差で29プローブが選定されZIC1, ZIC4, LOC145845の3遺伝子が残った両プローブは重複しなかった、．4) Multiple Proteinopathy:①大家系の患者剖検脳ではAD型タウ、typeAの TDP-43, DLB型αシヌクレインの蓄積をみとめた。②tauopathyとしての神経病理学的特徴：4R dominant PDC with ALS 1例、3<4R 3例：PDC with ALS 1例、ALS 1例、ALS with D 1例、3+4R (AD型) 5例：PDC with ALS 1例、PDC 2例、ALS 2例であった。嗜銀顆粒及び特徴的なグリア病理と4R 優位との関連、③リン酸化タウに関するグアム島症例との比較では基本的に類似病変であった。5) iPS 細胞研究: ①iPS細胞の樹立；5例中4例皮膚からiPS細胞を樹立し神経細胞に誘導した。②疾患特異的ヒトiPS細胞を作成した。　　　　　　









附則 (資料)：紀伊ALS/PDC診断基準、重症度分類 (日本神経学会)

結論

酸化の進んだ干物の頻回摂取とALS発症リスク、頭髪中VやMn高値と酸化的ストレス、紀伊半島外の類似症例、遺伝学的な特性を考慮に入れた連鎖解析と全ゲノム配列解析の必要性、疾患発症および臨床病型に関わるエピゲノム変化、Kii ALS/ PDCの multiple proteinopathy の特徴、tauopathy としてのグアムALS/PDC との類似性、患者由来iPSC樹立と分化誘導、解析ツールとしての有用性について報告した。
　

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-30
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201324096B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 三重県南部に多発する家族性認知症－パーキンソン症候群 発症因子の探索と治療介入研究
• 課題番号: H24-難治等（難）-一般-058
• 研究年度: 平成25(2013)年度
• 研究代表者(所属機関): 小久保 康昌(三重大学 大学院地域イノベーション学研究科)

研究分担者(所属機関)

• 辻　省次(東京大学医学部付属病院　神経内科)
• 紀平　為子(関西医療大学　保健医療学部)
• 長谷川　成人(東京都医学総合研究所　認知症高次脳機能分野　病態細胞生物学研究室)
• 広川　佳史(三重大学大学院医学系研究科 腫瘍病態解明学講座 )
• 岡本　和士(愛知県立大学 看護学部 )
• 富山　弘幸(順天堂大学医学部　脳神経内科・神経疾患病態治療探索講座)
• 村山　繁雄(東京都健康長寿医療センター研究所　老年病理学研究チーム)
• 岩田　淳(東京大学大学院医学系研究科　分子脳病態科学)
• 江良　択実(熊本大学　発生医学研究所)
• 小柳　清光(信州大学医学部神経難病学 分子病理学部門)

• 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 難治性疾患等克服研究（難治性疾患克服研究）
• 研究開始年度: 平成24(2012)年度
• 研究終了予定年度: 平成25(2013)年度
• 研究者交替、所属機関変更: 分担研究者追加 小柳 清光 信州大学医学部神経難病学 分子病理学部門 理由 信州大学医学部神経難病学講座小柳清光教授は、牟婁病の近縁疾患であるグアムALS/PDCの神経病理に関する世界的権威である。これまで研究協力者として助言などをいただいていたが、今年度から始まった牟婁病の神経病理ワークショップ開催 などを含めて、今後、牟婁病の神経病理学的研究を行っていただきたいので、分担研究者に加わっていただくこととした。

研究報告書（概要版）

研究目的

1)環境要因調査 (栄養摂取状況、環境要因、生活習慣)、臨床報告 (三重県内のC9orf72変異例と佐賀県のALS/PDC 類似例)、2)原因遺伝子の探索：パラメトリック，ノンパラメトリック連鎖解析による連鎖領域絞り込みと剖検例での全ゲノム配列解析。3) エピゲノム：紀伊ALS/PDC特異的なゲノムCpGメチル化の同定と臨床病型によるDNAのメチル化変化の違いを検討、4) Multiple Proteinopathy ①tauopathyに関する神経病理学的検討、②大家系内4例を含む6例の蛋白解析、③グアムALS/PDC との神経病理学的比較、5)iPS細胞研究：①患者リンパ球および皮膚線維芽細胞由来iPS細胞樹立と神経細胞への分化誘導、6) エダラボンによる臨床研究、7) 診断基準と重症度分類作成。

研究方法

1) 環境要因調査：多発地での栄養摂取状況調査、生活・食習慣に関する自記式アンケート調査、毛髪中微量元素分析、三重県内 C9orf72変異例と佐賀県のALS/PDC類似例の臨床像、2) 原因遺伝子解析：大家系（発症者9名、非発症者25名）のパラメトリック二点解析、大家系4例を含め9例の全ゲノム配列解析、Homozygosity haplotype解析、3) エピゲノム：神経細胞核のDNAによる、MAPT, GSK3B, APP, SNCA遺伝子のCpGアイランドのメチル化検討、4) Multiple Proteinopathy：10例におけるtauoptahy病理、大家系4例を含む6例でのタウ、α-synuclein、TDP-43蛋白解析、グアムALS/PDC との比較、5) iPS細胞研究：患者末梢血単核球又はT細胞及び皮膚線維芽細胞由来iPS細胞の樹立と神経細胞への分化誘導、6) エダラボンによる臨床研究: 5例での臨床研究、7)診断基準と重症度分類の作成：これまでの研究成果に本研究班の研究結果を加え、診断基準と重症度分類の策定。

結果と考察

1) 環境要因調査：食生活の西欧化、肉体労働の減少、井戸水利用の激減と発症率減少の関連、高頻度干物摂取、患者毛髪中VとMnの高値と酸化ストレス、三重県内のC9orf72変異例と佐賀県のALS/PDC類似例の報告。2) 遺伝子解析: 全ゲノム配列解析とHomozygosity haplotype法では、疾患特異的変異は発見されなかった。genetic heterogeneity やcomplex trait の可能性。3) エピゲノム：MAPT，GSK遺伝子においてALSもしくは PDCの表現形間で有意差の見られるCpGを同定した。疾患関連プローブを254カ所、臨床病型関連プローブを29プローブ選定した。4) Multiple Proteinopathy：嗜銀顆粒やグリア病変の4Rタウ優位例への影響、特徴的な小脳tau病変、多彩なグリア病変、症例毎の病理所見の多様性、大家系4例に共通するtau,α-synuclein、TDP-43 病理、グアムALS/PDCとのtau病理の共通性、5)iPS細胞研究：5名の患者由来iPS細胞を樹立し、一部は神経細胞への分化にも成功した。6) エダラボンによる臨床研究: 軽症例で効果を認めた。7)診断基準と重症度分類の作成：2014年1月に日本神経学会にて承認された。

結論

環境因子 (食生活の西洋化、肉体労働の減少、古い干物のような過酸化物価の高い食品摂取の発症リスク、毛髪中 V, Mn高値)、遺伝子解析 (パラメトリック連鎖解析、全ゲノム配列解析、homozygosity haplotype法による創始者ハプロタイプの検討)、エピゲノム解析 (特定遺伝子のメチル化異常、表現型間でのメチル化の差異)、蛋白・病理解析 (tau、α-synuclein 、TDP-43の病理、生化学解析)、iPS細胞研究 (iPS 細胞の樹立と神経細胞分化)、臨床研究 (エダラボン)と紀伊ALS/PDC診断基準策定について報告した。古くから牟婁病と呼称されてきた疾患が、孤発性ALS、C9orf72変異例、OPTN変異例、tauopathy を主病変とする紀伊ALS/PDCの少なくとも4病型からなるという、疾患概念が明らかになったことは、本研究班の重要な成果と考えられる。今後は、さらに環境因子、遺伝素因を含めた病態解明が急がれるとともに、これまでの知見をもとにした新規治療薬による治療介入研究が望まれる。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-30
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201324096C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 1)候補遺伝子解析：一部の症例でC9ORF72遺伝子およびOPTN遺伝子変異を認めた。2)全ゲノム遺伝子解析:剖検診断確定複数症例において全ゲノム解析を行ったが、現時点で共通する変異は認めなかった。3) 異常凝集蛋白質解析：タウ、α-synuclein 、TDP-43、OPTNについての解析は、本疾患のheterogeneity を示唆した。4) iPS研究：2例の患者皮膚由来iPS細胞樹立に成功した。5) エダラボンの臨床研究を行った。
• 臨床的観点からの成果: 疫学、生活習慣と環境要因に関する実態調査：有病率の減少傾向、ALSの減少と認知症の増加といった臨床表現型の変化、男性優位から女性優位への性差の変化、発症年齢の高齢化、飲料水と血清ミネラル異常、抗酸化ミネラルやビタミン諸量の摂取不足、酸化ストレスの増大が明らかになった。以上の成果は国際誌に掲載されるとともに、環境要因改善による発症予防介入に資する成果である。
• ガイドライン等の開発: 紀伊ALS/PDCの疾患概念、診断基準、重症度分類を策定しH26年1月24日日本神経学会において承認された。診断基準はH26年1月に日本神経学会において、疾患概念、診断基準および重症度分類が策定された。疫学、生活習慣と環境要因に関する実態調査の結果を元に、発病に寄与する複数の因子を同定し個別に対策を立てることで、発症や病状進行の抑制を目指すためのガイドライン作成中である。また、患者および家族を対象にした「療養の手引き」を作成しH29年3月関係者に配布した。患者データベースの構築も漸次行っている。
• その他行政的観点からの成果: 現時点での治療指針を策定した。 治療の現状：1) ALS 症状：リルゾール、リハビリテーション、NIV (noninvasive ventilation), PEG, 人工呼吸器 2)パーキンソン症状：L-dopaをはじめとした抗パ薬、リハビリテーション、PEG 3) 認知症症状：塩酸ドネペジル、抑肝散、抗精神病薬、リハビリテーション 4) 介護保険、身体障害者手帳交付 このほかに、臨床研究の結果から、5) エダラボンによる治療の可能性を提唱した。
• その他のインパクト: 毎年、秋に多発地区において住民説明会を開催し、これまでの研究の経緯と成果について講演をおこなうとともに、研究への協力を呼びかけている。また、年初には、患者および家族の方々にもご参加いただき、班会議を開催し、主任研究者、各分担研究者および協力研究者から今年度の研究成果について発表を行っている。家族会を組織し、メーリングリストを作成した。ホームページを作成し研究成果を逐次公開している。2013年11月16日の中日新聞、2015.9. 週刊現代、2016.1.読売新聞各紙上において、研究が紹介された。

発表件数

• 原著論文（和文）: 6件
• 原著論文（英文等）: 51件
• その他論文(和文): 19件
• その他論文(英文等): 1件
• 学会発表(国内学会): 42件
• 学会発表(国際学会等): 19件
• その他成果(特許の出願): 0件
• その他成果(特許の取得): 0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): 5件 ; 公開講座：老化・神経疾患に負けない錆びない生き方, ホームページURL:http://kii-als-pdc-project.com, 武田薬品 社内研修会, 冊子：療養の手引き

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: Tameko Kihira, Kazushi Okamoto, Sohei Yoshida, et al.; Environmental Characteristics and Oxidative Stress of Inhabitants and Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis in a High-incidence Area on the Kii Peninsula, Japan.; Internal Medicine , 52 , 1479-1486 (2013)
• 原著論文2: Ogaki K, Li Y, Tomiyama H, Hattori N.,et al.; Analyses of the MAPT, PGRN, and C9orf72 mutations in Japanese patients with FTLD, PSP, and CBS.; Parkinsonism Relat Disord , 19 , 15-20 (2013)
• 原著論文3: Funabe S, Takao M, Saito Y, et al.; Neuropathologic analysis of Lewy- related alpha- synucleinopathy in olfactory mucosa.; Neuropathology , 33 , 47-58 (2013)
• 原著論文4: Nonaka T, Masuda-Suzukake M, Arai T, et al.; Prion-like Properties of Pathological TDP-43 Aggregates from Diseased Brains. ; Cell Rep , 4 , 124-134 (2013)
• 原著論文5: Tsuiji H, Iguchi Y, Furuya A, et al.; Spliceosome integrity is defective in the motor neuron diseases ALS and SMA.; EMBO Mol Med , 5 , 221-234 (2013)
• 原著論文6: Kakuda N, Akazawa K, Hatsuta H, et al.; Suspected limited efficacy of γ-secretase modulators.; Neurobiol Aging , 34 , 1101-1104 (2013)
• 原著論文7: Ogaki K, Li Y, Atsuta N, Tomiyama H, et al.; Analysis of C9orf72 repeat expansion in 563 Japanese patients with amyotrophic lateral sclerosis. ; Neurobiol Aging , 33 , 2527.e11-6- (2012)
• 原著論文8: Ishiura H, Takahashi Y,Tsuji S.et al. ; C9ORF72 repeat expansion in amyotrophic lateral sclerosis in the Kii peninsula of Japan. ; Arch Neurol , 69 , 1154-1158 (2012)
• 原著論文9: Naruse H, Takahashi Y, Kihira T, et al. ; Mutational analysis of familial and sporadic amyotrophic lateral sclerosis with OPTN mutations in Japanese population. ; Amyotroph Lateral Scler , 13 , 562-566 (2012)
• 原著論文10: Funabe S, Takao M,Murayama S. et al. ; Neuropathologic analysis of Lewy- related alpha- synucleinopathy in olfactory mucosa.; Neuropathology , 33 , 47-58 (2013)
• 原著論文11: Nonaka T, Masuda-Suzukake M, Murayama S, et al.; Prion-like Properties of Pathological TDP-43 Aggregates from Diseased Brains. ; Cell Rep , 4 , 124-124 (2013)
• 原著論文12: Tsuiji H, Iguchi Y,Murayama S,et al. ; Spliceosome integrity is defective in the motor neuron diseases ALS and SMA.; EMBO Mol Med , 5 , 221-234 (2013)
• 原著論文13: Kakuda N,Hatsuta H, Murayama S,et al. ; Suspected limited efficacy of γ-secretase modulators.; Neurobiol Aging , 34 , 1101-1104 (2013)
• 原著論文14: Tameko Kihira, S Yoshida, T Kondo,et al. ; An increase in ALS incidence on the Kii Peninsula, 1960-2009: A possible link to change in drinking water source.; Amyotrophic Lateral Sclerosis , 13 , 347-350 (2012)
• 原著論文15: Kokubo Y, Taniguchi A, Hasegawa M, et al. ; α-Synuclein Pathology in the Amyotrophic Lateral Sclerosis/Parkinsonism Dementia Complex in the Kii Peninsula, Japan.; J Neuropathol Exp Neurol. , 71 (7) , 625-630 (2012)
• 原著論文16: Kokubo Y, Nomura Y, Morimoto S, Kuzuhara S.; Cardiac (123)I-meta-iodobenzylguanidine scintigraphy in patients with amyotrophic lateral sclerosis and parkinsonism-dementia complex of the Kii peninsula, Japan.; Parkinsonism and Related Disorders , 18 , 306-308 (2012)
• 原著論文17: Akihiro Shindo, Ukito Ueda, Shigeki Kuzuhara and Yasumasa Kokubo; Neuropsychological study of amyotrophic lateral sclerosis and parkinsonism-dementia complex in Kii peninsula, Japan; BMC Neurology , 14 , 151- (2014); doi:10.1186/1471-2377-14-151
• 原著論文18: 小久保康昌; 紀伊半島の筋萎縮性側索硬化症/パーキンソン認知症複合 - 疾患概念の変遷と診断基準の位置づけ-; Brain and Nerve , 67 , 961-966 (2015)
• 原著論文19: Tameko Kihira, Iori Sakurai, et al. ; Neutron activation analysis of scalp hair from ALS patients and residents in the Kii Peninsula, Japan; Biological Trace Element Research , 164 (1) , 36-42 (2015); DOI:10.1007/s12011-014-0202-6

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-21
• 更新日: 2018-06-12

収支報告書

• 文献番号: 201324096Z
• 報告年月日: 2014年05月26日

収入

• (1)補助金交付額: 6,480,000円
• (2)補助金確定額: 6,480,000円
• 差引額 [(1)-(2)]: 0円

支出

研究費 (内訳)	直接研究費	物品費	2,252,210円
		人件費・謝金	141,104円
		旅費	1,092,450円
		その他	1,506,533円
	間接経費		1,495,000円
	合計		6,487,297円

備考

備考

収入の「(2)補助金確定額」と支出の「合計」との差額7,297円のうち、自己負担　7,285円、利息　12円です。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-30
• 更新日: -