Rab11A遺伝子変異に起因する知的障害の病態解明

Rab11A基因突变引起智力障碍的病理学阐明

• 批准号: 22K15912
• 负责人: 常浦 祐未
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15912/
• 关键词: 知的障害; 発達障害; 神経発達; 小胞輸送; RAB11A; Rab11A

低分子量GTPaseの一種であるRAB11Aは、GTP結合型（活性化型）とGDP結合型（不活性化型）とをサイクルすることで分子スイッチとして機能し、小胞輸送の制御を介して細胞の分化・増殖・移動に極めて重要な役割を担っている。これまでに知的障害患者からRAB11Aの複数の遺伝子変異が報告されていることから、RAB11Aの機能不全が知的障害発症の原因となると考えられた。しかし、RAB11Aが神経発達過程に果たす役割は未だに不明な点が多く、RAB11A遺伝子変異による知的障害の分子病態機構はこれまで全く検証されていない。そこで本研究では、神経発達におけるRAB11Aの機能と、疾患変異型RAB11Aが神経機能に与える影響を解析し、RAB11A遺伝子変異による知的障害の分子病態機構を明らかにすることを目的とする。今年度は、抗RAB11Aモノクローナル抗体作製に着手し、複数のハイブリドーマ候補株が得られた。また、疾患変異型の一つであるRAB11A-R33Pの生化学的活性と、神経細胞およびオリゴデンドロサイトの細胞形態に及ぼす影響をin vitroで検証した。RAB11A-R33Pは野生型RAB11Aと比較して、GTPase活性が著しく低下していた。また、初代培養神経細胞にRAB11A-R33Pを強制発現させると、軸索および樹状突起の伸長が亢進した。さらに、培養オリゴデンドロサイトにRAB11A-R33Pを強制発現させると、細やかな細胞突起を形成することが明らかとなった。これらの知見から、RAB11A-R33Pは神経細胞とオリゴデンドロサイトの形態異常を引き起こし、大脳白質形成不全や知的障害の発症に結び付くことが示唆された。

Rab11a是一种低分子量GTPase，通过在GTP结合（激活）和GDP结合（灭活）类型之间循环起作用作为分子转换，并且通过囊泡转运的控制在细胞分化，增殖和迁移中起着极为重要的作用。智力残疾患者的RAB11A中有多种遗传突变，人们认为RAB11A功能障碍可能是智力障碍发作的原因。但是，关于Rab11a在神经发育过程中所扮演的作用以及迄今为止尚未证实由Rab11a基因突变引起的智力障碍的分子病理机制，仍然有许多未知数。因此，这项研究旨在分析Rab11a在神经发育中的功能以及疾病突变的Rab11a对神经功能的影响，并阐明由Rab11a基因突变引起的智障分子病理机制。今年，我们开始产生抗RAB11A单克隆抗体，并获得了多种候选杂交瘤菌株。此外，在体外检查了Rab11a-R33p的生化活性，一种疾病突变形式之一及其对神经元和少突胶质细胞细胞形态的影响。与野生型RAB11A相比，RAB11A-R33P的GTPase活性显着降低。此外，在原代培养神经元中，Rab11a-R33p强迫表达增加了轴突和树突的伸长。此外，揭示了Rab11a-R33p在培养的少突胶质细胞上强迫表达形成细胞突起。这些发现表明，RAB11A-R33P会导致神经元和少突胶质细胞的异常形态，从而导致脑白质发育不良和智力障碍的发展。