Establishment of animal disease models for intractable pediatric diseases due to defects of RNA metabolism and development of new therapeutics

RNA代谢缺陷引起的儿科疑难疾病动物模型的建立及新疗法的开发

• 批准号: 20H03644
• 负责人: 花田 俊勝
• 金额: $ 8.07万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03644/
• 关键词: 希少難治性疾患; 遺伝子改変動物; ゼブラフィッシュ; ゲノム編集; 難治性希少疾患; 小頭症; ANKLE2; VRK1; マウス; RNA代謝; 疾患モデル動物; 希少遺伝性疾患; 遺伝性希少疾患; RNAエキソソーム; EXOSC2; LARS

今年度は、RNAウイルスであるZikaウイルスの分子標的であるANKLE2についてゼブラフィッシュモデルを用いて研究を行った。ANKLE2は、有糸分裂中に核膜の形成を促進する分子BAFのリン酸化に関与する分子である。有糸分裂の際にBAFがリン酸化されると、核膜の分解が生じ、続く細胞分裂につながる。一方で、有糸分裂終了時には逆にBAFの脱リン酸化が生じ、核膜の再形成が行われる。BAFのリン酸化にはVRK1が働き、BAFの脱リン酸化にはANKLE2が働く。このVRK1とANKLE2のBAFに対するリン酸化のバランスは、細胞分裂時の核膜形成に重要であると考えられている。ANKLE2とVRK1の遺伝子変異は、先天性の小頭症であるMCPH16（常染色体劣性遺伝性原発性小頭症16）やPCH1A(脳橋小脳低形成1A）の原因であることが報告されている。また、ジカウイルスのNS4aタンパク質は、ANKLE2の機能を阻害することにより小頭症をひきおこす。本研究では、ANKLE2欠損ゼブラフィッシュモデルを作製し、ANKLE2変異に関連する疾患の発症機序について研究を行った。ANKLE2欠損ゼブラフィッシュの脳では、神経幹細胞の数が減少し小頭症様の表現型を示した。また電子顕微鏡において一部神経細胞において核膜の喪失を確認した。さらに、ANKLE2欠損ゼブラフィッシュは精子形成障害により不妊となることがわかった。これはZikaウイルス感染症が成人男性に対し不妊症をおこすことと一致する表現型である。分子機序として、VRK1のheterozygous deletionにより、ANKLE2欠損ゼブラフィッシュの小頭症および精子形成が回復することから、ANKLE2とVRK1のバランス破綻が先天性小頭症の原因になることを明らかにした（Sebastian et.al., BBRC）。

This year, the molecular target of RNA is Zika. ANKLE2 is used to study the molecular target. ANKLE2 is a molecule that promotes the formation of nuclear membranes in fission. There are BAF changes during cell division, nuclear membrane decomposition, and cell division. When the division ends, the BAF deacidifies and the nuclear membrane reforms. BAF's deacidification is opposite to VRK1, BAF's deacidification is opposite to ANKLE2. The BAF of VRK1 and ANKLE2 is important for cell division and nuclear membrane formation. ANKLE2, VRK1 and PCH1A are the causes of genetic variation, congenital microcephaly, MCPH16 (autosomal genetic microcephaly 16) and PCH 1A. NS4a is a functional block of ANKLE2. This study was conducted to investigate the mechanism of ANKLE2 deficiency and its association with disease development. ANKLE2 is deficient in microcephaly, and the number of neural stem cells is reduced. The electron microscope confirmed the loss of nuclear membrane in some brain cells. Today, ANKLE2 is damaged and has a negative effect on sperm formation. The phenotype of Zika virus infection in adult males Molecular sequence, heterozygous deletion of VRK1, ankle2, ankle2, ankle2 BBRC）。

项目成果

新規PIK3CD変異によるSLE発症のメカニズムの解析

PIK3CD新突变引起SLE发病机制分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Sebastian W.A;Shiraishi H;Shimizu N;Hanada R;Hanada T;清田今日子・白石裕士・清水誠之・井上真之・井原健二・花田俊勝
• 通讯作者: 清田今日子・白石裕士・清水誠之・井上真之・井原健二・花田俊勝

Ankle2 deficiency-associated microcephaly and spermatogenesis defects in zebrafish are alleviated by heterozygous deletion of vrk1.

斑马鱼中 Ankle2 缺陷相关的小头畸形和精子发生缺陷可通过杂合删除 vrk1 得到缓解。

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.07.070
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biochem Biophys Res Commun.
• 作者: Apridita Sebastian W;Shiraishi H;Shimizu N;Umeda R;Lai S;Ikeuchi M;Morisaki I;Yano S;Yoshimura A;Hanada R;Hanada T.
• 通讯作者: Hanada T.

X連鎖性ミオチュブラーミオパチーに伴う肝紫斑病の病態機構

X连锁肌管肌病相关肝紫癜的病理机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Shaohong Lai;Shiraishi Hiroshi;Shimizu Nobuyuki;Sebastian Wulan;Hanada Toshikatsu;LATS2変異悪性中皮腫に対する新規合成致死遺伝子を標的とした抗腫瘍活性の包括的評価;清水誠之・白石裕士・井上真紀・井原健二・花田俊勝
• 通讯作者: 清水誠之・白石裕士・井上真紀・井原健二・花田俊勝

Enhanced phosphorylation of c-Jun by cisplatin treatment as a potential predictive biomarker for cisplatin response in combination with patient-derived tumor organoids.

顺铂治疗增强了 c-Jun 的磷酸化，作为与患者来源的肿瘤类器官相结合的顺铂反应的潜在预测生物标志物。

• DOI: 10.1038/s41374-022-00827-2
• 发表时间: 2022
• 期刊: Lab Invest.
• 作者: Tsukamoto Y;Kurogi S;Shibata T;Suzuki K;Hirashita Y;Fumoto S;Yano S;Yanagihara K;Nakada C;Mieno F;Kinoshita K;Fuchino T;Mizukami K;Ueda Y;Etoh T;Uchida T;Hanada T;Takekawa M;Daa T;Shirao K;Hironaka S;Murakami K;Inomata M;Hijiya N;M
• 通讯作者: M

Airlangga University(インドネシア)

艾尔兰加大学（印度尼西亚）