厚生労働科学研究費補助金（難治性疾患政策研究事業）
令和3年度分担研究報告書

チャネル遺伝子変異に合併する脳症に関する研究
研究分担者 石井 敦士 国際医療福祉大学・福岡保健医療学部・教授

研究要旨
急性脳症では、家族性の可逆性脳梁膨大部病変を有する軽症脳炎脳症でMYRF遺伝子に病的バリアントの報告以外に単一遺伝子は同定されていない。これまでNa＋チャネルのαサブユニットをコードするSCN1AやSCN2A遺伝子のバリアントの関与が知られている。Na＋チャネルはドラベ症候群（DS）や他の発達性てんかん性脳症（DEE）の責任遺伝子であるため、DEEのバリアントの急性脳症への関与が示唆される。2015～2021年に500症例（DS 337、DEE 163）を対象にNa+、K+、Cl-チャネル、GABAA受容体等のイオンチャネル、イオンチャネル内蔵をコードする遺伝子のバリアントを探索した。その結果、121症例（DS 95, DEE 26）に病的バリアントを同定した。
Na＋チャネルが最も多いが、K＋チャネル、GABAA受容体と抑制系のチャネルが続き、抑制系チャネルのバリアントの関与も示唆された。

Ａ．研究目的
急性脳症での遺伝子の関与は示唆されているが、これまで家族性の可逆性脳梁膨大部病変を有する軽症脳炎脳症で MYRF 遺伝子に病的バリアントの報告以外に単一遺伝子は同定されていない。
しかし、ドラべ症候群などのてんかん性脳症は、急性脳症の基礎疾患として知られている。発達性てんかん性脳症では、Na＋チャネルのαサブユニットをコードする SCN1A や SCN2A 遺伝子のバリアントの関与が知られている。そこで、急性脳症の基礎疾患となる発達性てんかん性脳症でのバリアントを持つチャネル遺伝子の特徴を検証することを目的とした。
Ｂ．研究方法2015 年から 2021 年に共同研究施設より遺伝子解析依頼を受けた、500 症例の発達性てんかん性脳症症例を解析した。抹消リンパ球より抽出されたゲノム DNA を用いて、てんかん関連の 114 遺伝
子のエクソンを含む領域にプローブを設計しライ ブラ リを作 成し た。次 世代 シーク エン サー
Miseq（イルミナ社）でシークエンスを行い、fastqfile を参照ゲノム配列 hg19 を使用してバリアントを抽出した vcf file を作成した。Annotation
は ANNOVAR を使用し、1000 genome, ExAC, gnomAD
データベースで新規バリアントを抽出し、SIFT、PolyPhen2、CADD スコアで有害性が予測されるバリアントを候補とした。候補バリアントに対して、両親のゲノム DNA でバリアントの有無を PCR サン
ガー法で確認し、新生バリアントを病的バリアントとした。Na+、K+、Cl-チャネル、GABAA 受容体等23のイオンチャネル、イオンチャネル内蔵をコードする遺伝子を対象とした。
（倫理面への配慮）
本研究は福岡大学医の倫理、国際医療福祉大学倫理委員会での承認のもと、書面で説明し、両親と患児代理として両親の同意を書面で得て実施した。
Ｃ．研究結果ドラべ症候群 337 症例、その他の発達性てんかん性脳症 163 症例の合計 500 症例で病的バリアントを探索し、121 症例（ドラべ症候群 95 症例、発達性てんかん性脳症 26 症例）に病的バリアントを同定した。トップ 5 の遺伝子は、SCN1A に 85 症例、SCN8A に 7 症例、KCNT1 に 5 症例、KCNQ2 に 4症例、GABRB2 に 3 症例であった。チャネル種類に分類すると。Na＋チャネルに 93 症例、K+チャネルに 12 症例、GABAA 受容体に 7 症例であった。
Ｄ．考察
Na＋チャネルが最も多いが、K＋チャネル、GABAA受容体と抑制性のチャネルが続き、抑制性チャネルのバリアントの関与も示唆された。
Ｅ．結論
Polygenic, Oligogenic モデルを仮説として、遺伝子またはバリアントを興奮性または抑制性チャネルに分類することで特異的な遺伝背景が確認できる可能性がある

Ｆ．健康危険情報
該当なし（分担研究報告書には記入せずに、総括研究報告書にまとめて記入）

ravenous benzodiazepine for statu
s epilepticus in Dravet syndrome.
Brain Dev. 2022 May;44(5):319-32
8. doi: 10.1016/j.braindev.2022.0
1.004.
4. Inoue Y, Hamano SI, Hayashi M, Sakuma H, Hirose S, Ishii A, Honda
R, Ikeda A, Imai K, Jin K, Kada
A, Kakita A, Kato M, Kawai K, Kaw
akami T, Kobayashi K, Matsuishi
T, Matsuo T, Nabatame S, Okamoto
N, Ito S, Okumura A, Saito A, Shi
raishi H, Shirozu H, Saito T, Sug
ano H, Takahashi Y, Yamamoto H, Fukuyama T, Kuki I. Burden of seizures and comorbidities in patients with epilepsy: a survey based on the tertiary hospital-based Epi
lepsy Syndrome Registry in Japan.
Epileptic Disord. 2022 Feb 1;24(1):82-94. doi: 10.1684/epd.2021.
1361.

Ｇ．研究発表1. 論文発表
1. Epi25 Collaborative. Sub-genic intolerance, ClinVar, and the epile
psies: A whole-exome sequencing s
tudy of 29,165 individuals. Am J
Hum Genet. 2021 Jun 3;108(6):965982. doi: 10.1016/j.ajhg.2021.04.
009..
2. Yoshitomi S, Hamano SI, Hayashi
M, Sakuma H, Hirose S, Ishii A, H
onda R, Ikeda A, Imai K, Jin K, Kada A, Kakita A, Kato M, Kawai K,Kawakami T, Kobayashi K, Matsuis
hi T, Matsuo T, Nabatame S, Okamo
to N, Ito S, Okumura A, Saito A,Shiraishi H, Shirozu H, Saito T,
Sugano H, Takahashi Y, Yamamoto
H, Fukuyama T, Kuki I, Inoue Y. C
urrent medico-psycho-social condi
tions of patients with West syndr
ome in Japan. Epileptic Disord. 2021 Aug 1;23(4):579-589. doi: 10.
1684/epd.2021.1301
3. Kikuchi K, Hamano SI, Matsuura R,Nonoyama H, Daida A, Hirata Y, K
oichihara R, Hirano D, Ishii A, Hirose S. The effectiveness of int

Ｈ．知的財産権の出願・登録状況（予定を含む。）
1. 特許取得該当なし
2. 実用新案登録
該当なし
3.その他
該当なし

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