大脳皮質発達障害を基盤とする知的障害の包括的病態機能解析

基于大脑皮质发育障碍的智力障碍综合病理功能分析

• 批准号: 16J06511
• 负责人: 浜田 奈々子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06511/
• 关键词: Phactr1; ウエスト症候群; phactr1; munc18-1; Munc18-1

PHACTR1はアクチンおよび脱リン酸化酵素(PP1)と結合する蛋白質で、シナプス機能や樹状突起・軸索の形態維持に関与すると考えられている。当施設の中央病院と昭和大学で、知的障害を伴うWest syndromeの患者においてPHACTR1の新規de novo変異が同定された。大脳発達におけるPHACTR1の生理機能も、遺伝子変異がもたらすてんかん、知的障害の病態メカニズムも全く不明であるため、PHACTR1が神経発達と神経回路網の形成に果たす役割、およびその機能障害が大脳皮質発生異常を引き起こす分子メカニズムの解明を目指し、解析を行った。昨年度までに、マウス子宮内胎仔脳遺伝子導入法を用いてPHACTR1の発現抑制、患者由来の変異蛋白質過剰発現を行ったところ、いずれにおいても神経細胞移動、樹状突起形成が著しく障害されることを確認した。今年度は、変異体がドミナントネガティヴ効果により障害を引き起こしているのか、もしくは別の作用によるものかを検証した。Phactr1の発現抑制、変異体過剰発現のベクター濃度を下げ、移動障害が出ない濃度を決め、次にその濃度でRNAiベクターと変異体発現ベクターを組み合わせ、遺伝子導入したところ、神経細胞移動障害が観察されたことから、患者より見出された変異PHACTR1はドミナントネガティブ機能を有していることが証明された。また樹状突起形成障害においてはドミナントネガティブ効果が見られなかったため、変異体の発現を調べた結果、発現が低下していることがわかった。変異タンパク質は構造的に不安定で、長期的条件下では分解され、発現が低く保たれている可能性が考えられた。

PHACTR1是一种结合肌动蛋白和去磷酸化酶（PP1）的蛋白质，被认为参与突触功能并保持树突和轴突形态。在我们的中央医院和星大学的智障患者中，发现了一种新型的PHACTR1突变。 PHACTR1在脑发育中的生理功能以及由遗传突变引起的癫痫和智障的病理机制是完全未知的，因此我们分析了PHACTR1在神经发育中扮演的作用以及神经网络的形成以及其功能性生产的分子机制，并在CEREFUNS cce condranmanmals中的发育中发挥了作用。直到去年，当PHACTR1表达被抑制并通过小鼠胎儿脑基因转移过表达患者衍生的突变蛋白时，已经证实，在这两种情况下，神经元细胞迁移和树突形成都会显着损害。今年，我们调查了该突变体是否由于显性负面影响引起疾病，还是由其他效应引起。为抑制PHACTR1表达，突变体过表达的载体的浓度降低，并确定没有迁移障碍的浓度，然后在该浓度下合并了RNAi载体和突变体表达载体，并观察到基因转移。观察到神经元细胞迁移障碍，并证明患者中发现的突变体PHACTR1具有显着的阴性功能。此外，在树突形成障碍中未观察到主要的负面影响，并且由于检查了突变体的表达，因此发现表达降低了。人们认为突变蛋白在结构上不稳定，并且在长期条件下可能会降解，并且表达较低。

项目成果

Implication of MUNC18-1-gene abnormalities in neurodevelopmental disorders

MUNC18-1 基因异常对神经发育障碍的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: Hamada N;Negishi Y;Mizuno M;Miya F;Hattori A;Okamoto N;Kato M;Tsunoda T;Yamasaki M;Kanemura Y;Kosaki K;Tabata H;Saitoh S;and Nagata K.;浜田奈々子;浜田奈々子;浜田奈々子;永田浩一;浜田奈々子;永田浩一
• 通讯作者: 永田浩一

Identification of PHACTR1 as a novel causal gene for West Syndrome and pathophysiological significance of the gene mutations

鉴定 PHACTR1 作为 West 综合征的新致病基因以及该基因突变的病理生理学意义

• 发表时间: 2018
• 作者: Hamada N;Negishi Y;Mizuno M;Miya F;Hattori A;Okamoto N;Kato M;Tsunoda T;Yamasaki M;Kanemura Y;Kosaki K;Tabata H;Saitoh S;and Nagata K.;浜田奈々子;浜田奈々子;浜田奈々子
• 通讯作者: 浜田奈々子

発達障害研究所神経制御学部の紹介

发育障碍研究所神经调节科简介

小児難治性てんかん責任遺伝子の病態生理解析

儿童难治性癫痫基因的病理生理分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Hamada N;Negishi Y;Mizuno M;Miya F;Hattori A;Okamoto N;Kato M;Tsunoda T;Yamasaki M;Kanemura Y;Kosaki K;Tabata H;Saitoh S;and Nagata K.;浜田奈々子;浜田奈々子
• 通讯作者: 浜田奈々子

ウエスト症候群の新規責任遺伝子の同定と病態機能解析

导致 West 综合征的新基因的鉴定和病理功能分析

• 发表时间: 2019
• 作者: Hamada N;Negishi Y;Mizuno M;Miya F;Hattori A;Okamoto N;Kato M;Tsunoda T;Yamasaki M;Kanemura Y;Kosaki K;Tabata H;Saitoh S;and Nagata K.;浜田奈々子
• 通讯作者: 浜田奈々子