Novel intracellular transport-refractory
mutations in KCNH2 identified in patients with
symptomatic long QT syndrome.
その他の言語のタイ
トル
有症候性QT延長症候群症例に同定された細胞内輸送
障害を引き起こす新規KCNH2変異
ユウショウコウセ QT エンチョウ ショウコウグン
ショウレイ ニ ドウテイ サレタ サイボウナイ ユ
ソウ ショウガイ ヲ ヒキオコス シンキ KCNH2 ヘ
ンイ
著者
福本 大介
発行年
2018-03-09
URL
http://hdl.handle.net/10422/00012376
氏
名 福本 大介
学
位
の
種
類 博士（医学）
学
位
記
番
号 博士甲第７９８号
学 位 授 与 の 要 件 学位規則第４条第１項
学 位 授 与 年 月 日 平成３０年 ３月 ９日
学 位 論 文 題 目 Novel intracellular transport-refractory mutations in
KCNH2 identified in patients with symptomatic long QT
syndrome
（有症候性 QT 延長症候群症例に同定された細胞内輸送障害を
引き起こす新規 KCNH2 変異）
審
査
委
員 主査 教授 勝山 裕
副査 教授 三浦 克之
副査 教授 江口 豊
別 紙 様 式
3
(課程博士 •論文博士共用)論 文 内 容 要 旨
&整理番号
8 0 5
ft ( ふ り が な ）矣 福 本 关 芥学位論文題目
Novel intracellular transport-refractory mutations in
K C N H 2identified in
patients with symptomatic long QT syndrome
(有 症 候 性
Q T
延長症候群症例に同定された細胞内輸送障害を引き起 こ す 新 規XCWH2
変異） 【目的】 先 天 性Q T
延 長 症 候 群（L Q T S )
は心電図上、Q T
間隔の延長を示し、多形性心室頻 拍 によ り失 神や突然死を引き起こす遺伝性疾患である。先 天 性LQ TS
の責任遺伝子は 現 在 ま で に1 6
種 類報告 さ れ て い る 。そ の う ち K C N H 2 は 電 位 依 存 性K v l1 .1
チャネル のa
サ ブ ユニ ッ トをコー ドし、K v l1 .1
チャネルは遅延整流カリウム電流の速い成分 (/kt) を構成する。尺C M /2
の 機 能 喪 失 型 変 異 は ん を 減 少 さ せ 、先 天 性LQTS 2
型を 引き起こす。本 研 究 の 目 的 は 、滋賀医科大学呼吸循環器内科の遺伝性不整脈のデータ ベ ー ス に 登 録 さ れ て い る 先 天 性L Q T S
症 例 の う ち 、 現 在 ま で 報 告 の な い 新 規 K C N H 2ミ ス セ ン ス 変 異 が 同 定 さ れ た 症 例 を 選 び 、 変 異 型 チ ャ ネ ル の 機 能 解 析 に よ り 病 態 を 解 明 す る こ と で あ る 。 【方 法 】 滋 賀 医 科 大 学 呼 吸 循 環 器 内 科 の 遺 伝 性 不 整 脈 の デ ー タ ベ ー ス に 登 録 さ れ て い る 遺 伝 子 解 析 を 施 行 さ れ た 先 天 性LQTS
症 例 の う ち 、現 在 ま で 報 告 の な い 新 規 K C N H 2 ミ ス セ ン ス 変 異 が 同 定 さ れ た 症 例 を 選 ん だ 。 家 族 歴 を 有 す る 血 縁 関 係 の な い3
家 系 の 症 候 性LQTS
症 例 を 選 び 、同 定 さ れ た2
種 類 の 新 規 K C N H 2 ミ ス セ ンス 変 異の 機 能 解 析 を 行った 。C H O
細 胞 に チ ャ ネ ル を 発 現 さ せ 、 ホールセルパッチクランプ法 に よ り ん を 記 録 し た 。 また 、野生型および変異型チャネルの細胞内局在を評価する ため、チ ャ ネ ル を 発 現 さ せ たH E K
細胞を用 いて 免疫 染色 を行 い、共 焦 点 レ ー ザ ー 走 査 顕 微 鏡 で 観 察 し た 。 さ ら に 変 異 型 チ ャ ネ ル を レ ス キ ュ ー す る 目 的 で 、 低 温 培 養 、E - 4 0 3 1
お よ びd o f e t i li d e
を 用 い た 。 【結 果 】 本 研 究 で 機 能 解 析 を 行 っ た 新 規 K C N H 2 ミス セ ン ス 変 異 はp.G785D (c.2354g> a)
とP.T826I (c.2477c>t)
で 、前 者 は1
家 系 に 、後 者 は 残 り の2
家系に同定された。機能解 析 の 結 果 、いずれの変異型チ ャネル も ホ モ 接 合 型 では非 機 能性で 、ヘテロ接合型では 野生型と比 べて電 流 密度が 半減した 。G 7 8 5 D
変 異 型 チ ャ ネ ル（K v ll.l-G 7 8 5 D )
のへ テ ロ接 合型 では野 生型と比べ て、活性化曲線がポ ジ テ ィブシ フ トを、不活性化曲線が (備考） 1 . 論 文 内 容 要 旨 は 、研 究 の 目 的 • 方 法 • 結 果 • 考 察 • 結 論 の 順 に 記 載 し 、 2 千字 程 度 で タ イ プ 等 を 用 い て 印 字 す るこ と 。 2 . ※ 印 の 欄 に は 記 入 しな い こ と 。805
別 紙 様 式3
の2
(課 程 博 士 .論 文 博 士 共 用 ） (続紙） ネ ガ ティ ブシ フ トを示 し、脱活性化が遅いという結果であった。 一 方 、T 826I
変異型 チ ャ ネ ル（K v ll.l- T 8 2 6 I )
のへテロ接合型では野生型と比べて特性に変化を認めなか った。免 疫 染 色 お よ び 共 焦 点 レ ー ザ ー 走 査 顕 微 鏡 を 用V
ヽた観察の結果、V
ヽずれの 変異型チャネル もホモ 接合型は細 胞膜 に 発 現 せ ず 、主に小胞体内に滞留していた。低 温 培 養 を 行 っ て も ホ モ 接 合 型K v ll.l-G 7 8 5 D
は細胞膜に発現しなかったが、ホモ接合 型Kvl1.1-T826I
は発現した。低 温 培 養 に よ る ホ モ 接 合 型Kvl1.1-T826I
の細胞膜への レスキューについては、機 能 解 析 で /k tを記録できたことからも確認できた。低温培 養 以 外 にE -4031
とdofetilide
を用いて機能解析を行ったが、いずれの変異型チャネル もレスキューされなかった。 【考 察 】 機 能 解 析 の 結 果 、いずれの変異も機能喪失型であることが示された。ヘテロ接合型K v ll.l-G 7 8 5 D
の脱活性化は野生型と比べて遅かった。脱 活性 化 時 間 が 延 長 す る と 、 再分 極相 にお い て外向 き電流が増 加し 、結 果 と し てQ T
間隔が短縮する。 しかし、へ テ ロ 接 合 型K v ll.l-G 7 8 5 D
では野生型と比べて活性化曲線がポジティブシフトを、不 活 性 化 曲 線 が ネ ガティブ シフト を示し 、さらに電流密度も減少したことから、再分極 相 にお ける 正味の 外 向 き 電 流 は 減 少 し 、Q T
間隔が延長すると考えられた。 一 方 、へ テ ロ 接 合 型K v ll.l-T 8 2 6 I
は野生型と比べてチャネルの特性に変化を認めなかった。免 疫 染 色 お よ び 共 焦 点 レ ー ザ ー 走 査 顕 微 鏡 を 用 い た 観 察 の 結 果 、いずれの変異もK v l l . l
チャネルの細胞内輸送障害を引き起こすことが示された。さらに低温培養によ っ て ホ モ 接 合 型KW1.1-T826I
の細胞内輸送がレスキューされることが、機能解析と免 疫 染色 の双 方から 示された。 一 方 、ホ モ 接 合 型K vll.l-G 7 8 5 D
は低温培養によってレ ス キュ ーさ れなか っ たこと から、Kvl 1.1-T826I
とは異なるメカニズムがKvl 1.1-G785D
に存在することが示唆された。3
人の発端者は 類 似し た 表現型 を 持つが 、2
種類の変 異 型チ ャネ ルは特性と低温培養に対する反応性において相違を認めた。更なる研究に よって機序が解明され、治療の進歩につながることが期待される。 【結 論 】2
種 類 の 新 規尺 ミスセンス変異は、K v l l . l
チャネルの細胞内輸送障害を引き 起こすことが示された。 チャネルの特性 につ いて は、野 生 型 と 比 べ てG 785D
変異型 で は 変 化 を 認 め た が 、T 8 2 6 I
変 異 型 で は 変 化 を 認 め な か っ た 。 低 温 培養を 行 ってもK v ll.l-G 7 8 5 D
の細胞内輸送はレス キュ ーさ れな かっ たが 、K v ll.l-T 8 2 6 I
はレスキュ 一された。いずれ の変異も機 能 喪 失 型 で あ り 、変異保持者の表現型を形成することが 示された。別 紙 様 式8 (課 程 博 士 •論 文 博 士 共 用 )
