Development of disease-modifying therapy for spinocerebellar ataxia type 42 and elucidation of pathophysiological basis using optogenetic methods

42型脊髓小脑共济失调疾病修饰疗法的开发及利用光遗传学方法阐明病理生理学基础

• 批准号: 21K07298
• 负责人: 土井 宏
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07298/
• 关键词: CACNA1G; 脊髄小脳変性症; 光遺伝学; カルシウムチャネル

申請者らは研究対象としてきた常染色体優性脊髄小脳失調症（SCA）大家系において、新型DNAシーケンサーを用いて低電位活性化型のT型電位依存性カルシウムチャネル（VGCC）の一種であるCaV3.1をコードするCACNA1Gのミスセンスバリアント、p.Arg1715His（R1715H） を同定した。単一アミノ酸のミスセンスバリアントであるR1715Hにより実際に神経変性が惹起されるかは不明であり、申請者らはその証明には動物モデルの作成が必須であると考え、R1715Hと同等のR1723HバリアントをCRISPR/Cas9を用いたゲノム編集により導入したノックインマウス（Cacna1g_R1723H_KIマウス）を作成した。これまでに申請者らは構造モデリング、ヒト病理検体解析、培養細胞実験を継続するとともにCacna1g_R1723H_KIマウスの多面的解析を行い、このバリアントによるタンパク質凝集性には変化がないこと、行動解析において患者と同様の緩徐進行性の失調症状を示すこと、プルキンエ細胞（PC）の進行性変性を呈すること、PCおよび下オリーブ核神経細胞がカルシウム電流異常を含む電気生理学的異常を呈することを示し、SCA42の表現型を良好に再現するモデルを確立してきた。本研究ではCacna1g_R1723H_KIマウスにT型VGCC修飾薬の投与を行い、その効果を表現型解析、病理学的解析、RNA発現解析など多面的に検証することにより、新たな疾患修飾治療法を開発し疾患克服への道筋をつけること、また光遺伝学的手法を用いて神経変性の病態基盤をin vivoのレベルで解明することを目的としている。昨年度の時点で表現型解析、病理学的解析においてT型VGCC修飾薬の効果を認めている。

The applicant is studying the autosomal dominant spinal cord disorder (SCA) family, a novel type of low potential-activated T-type potential-dependent genetic disorder (VGCC), and p.Arg1715His (R1715H). R1715H is the equivalent of CRISPR/Cas9, which is compiled and imported into Cacna1g_R1723H_KI. The applicant shall construct and analyze the pathological model, culture the cells and conduct the multi-faceted analysis of the Cacna1g_R1723H_KI, conduct the qualitative aggregation analysis, conduct the behavioral analysis, treat the patients, treat the slow progressive disorder symptoms, and conduct the progressive analysis of the Cacna1g_R1723H_KI cells. The expression of SCA42 phenotype was well established. In this study, Cacna1g_R1723H_KI was used to analyze the expression of T-type VGCC modification, the phenotype of the effect, the analysis of pathology, the analysis of RNA expression, the development of novel disease-modifying therapies to overcome the disease, the development of optical genetics, and the use of neurodegenerative pathological substrates in vivo. The phenotypic analysis, pathological analysis, and recognition of the effects of T-type VGCC modification were performed at the time of the study.

项目成果

Ocular flutter as the presenting manifestation of autoimmune glial fibrillary acidic protein astrocytopathy

眼扑是自身免疫性胶质纤维酸性蛋白星形细胞病的表现

• DOI: 10.1016/j.clineuro.2022.107307
• 发表时间: 2022
• 期刊: Clinical Neurology and Neurosurgery
• 影响因子: 1.9
• 作者: Taishi Wada・・・Doi Hiroshi Doi;et al.
• 通讯作者: et al.

Therapeutic efficacy of heparin and direct factor Xa inhibitors in cancer-associated cryptogenic ischemic stroke with venous thromboembolism

肝素和直接Xa因子抑制剂对癌症相关的隐源性缺血性卒中伴静脉血栓栓塞的治疗效果

• DOI: 10.1016/j.thromres.2021.08.016
• 发表时间: 2021
• 期刊: Thrombosis Research
• 影响因子: 7.5
• 作者: Yamaura Genpei;Ito Takeshi;Miyaji Yosuke;Ueda Naohisa;Nakae Yoshiharu;Momoo Takayuki;Nakano Tatsu;Johmura Yuji;Higashiyama Yuichi;Joki Hideto;Doi Hiroshi;Takeuchi Hideyuki;Takahashi Tatsuya;Koyano Shigeru;Yamaguchi Shigeki;Yokoyama Mutsumi;Tanaka Fumiaki
• 通讯作者: Tanaka Fumiaki

Ultrasonographic evaluation reveals thinning of cervical nerve roots and peripheral nerves in spinal and bulbar muscular atrophy

超声评估显示脊髓和延髓性肌萎缩症中颈神经根和周围神经变薄

• DOI: 10.1007/s10072-022-05969-1
• 发表时间: 2022
• 期刊: Neurological Sciences
• 影响因子: 3.3
• 作者: Daisuke Watanabe;Hiroshi Doi;et al.
• 通讯作者: et al.

Identification of intronic repeat expansion of RFC1 by long-read sequencer.

通过长读长测序仪识别 RFC1 的内含子重复扩展。

• 发表时间: 2021
• 作者: 土井宏;中村治子;宮武聡子;三橋里美;水口剛;大久保正紀;工藤洋祐;浅野徹也;國井美紗子;田中健一;多田美紀子;上木英人;竹内英之;松本直通;田中章景
• 通讯作者: 田中章景

Anti-inflammatory effects of siponimod on astrocytes

• DOI: 10.1016/j.neures.2022.08.003
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Neuroscience Research
• 影响因子: 2.9
• 作者: Akihiro Ogasawara;H. Takeuchi;Hiroyasu Komiya;Y. Ogawa;Koki Nishimura;Shun Kubota;S. Hashiguchi;Keita Takahashi;M. Kunii;Kenichi Tanaka;M. Tada;H. Doi;F. Tanaka