埼玉大学
脳末梢科学研究センター
Brain and Body System Science Institute (BBSSI), Saitama University

ー学内外の知を終結した、戦略的研究拠点ー

組織・構成

個人プロフィール

氏名 山川 和弘
所属部門 脳機能解析応用部門
役職 連携教員 理工学研究科連携教員(理研BSI)

略歴

1984.3月 京都大学理学部卒業
1984.4月 - 1989.12月 東洋紡総合研究所・研究員
1989.1月 - 1994.1月 癌研究会研究所・研究員
1992.9月 大阪大学医学部博士号(Ph.D.)取得
1994.2月 - 1997.9月 米国UCLA医学部・遺伝医学部門・博士研究員
1996.3月 - 1997.9月 米国UCLA医学部・遺伝医学部門・客員助教授
1997.10月 - 2009.12月 理化学研究所・脳科学総合研究センター・神経遺伝研究チーム チームリーダー
2009.12月 - 現在 理化学研究所・脳科学総合研究センター・神経遺伝研究チーム シニアチームリーダー

研究テーマ

(1) てんかん・自閉症の分子遺伝学的研究

てんかんは全人口の1%以上の人が発症する頻度の高い神経疾患で、てんかん発作のみを症状とし自然治癒したり薬が良く効く軽いものから、知能障害や小脳失調などを伴い、難治で重篤、時に致死性のものまで、多くの種類が知られています。また、約3分の1の患者さんが自閉症を併発するとされています。てんかん・自閉症の多くに遺伝的な背景が予想され、今まで多くのてんかん・自閉症原因遺伝子が同定され、我々もそれに寄与してきました。我々の研究室では、更に遺伝学的手法による原因遺伝子の同定、遺伝子産物およびその変異体を用いた生化学的・電気生理学的手法による機能解析、ノックイン・ノックアウトマウスなどの疾患モデル作成・解析などを行い、てんかんの発症メカニズムの理解、診断・治療法の開発を目指して研究を進めています。

(2) ダウン症の分子遺伝学的研究

ダウン症は最も頻度の高い精神遅滞の原因であり、700人に一人の割合で生まれてきます。第21番染色体が3倍体になることで発症します。そこに存在する300余りの遺伝子の発現が増えることが精神遅滞の発症に大きく関わっていると想定されますが、未だにどの遺伝子が重要か、更にはなぜその遺伝子の発現が僅かに増えることが精神遅滞につながるのか明らかではありません。我々は、ヒト21番染色体に相同の染色体部分を3倍体で有するダウン症モデルマウスや個々の遺伝子ノックアウトマウスなどを利用して、組織学的・生化学的・行動学的手法を駆使して調べることにより、ダウン症精神遅滞の発症メカニズムを明らかにし有効な治療法の開発に繋げるべく研究を進めています。

研究内容の図解

研究のキーワード

遺伝子;てんかん;自閉症;ダウン症;モデルマウス

これまでの主要な業績

  1. Ogiwara I, Iwasato T, Miyamoto H, Iwata R, Yamagata T, Mazaki E, Yanagawa Y, Tamamaki N, Hensch TK, Itohara S, Yamakawa K. "Nav1.1 haploinsufficiency in excitatory neurons ameliorates sseizure-associated sudden death in a mouse model of Dravet syndrome"  Human Molecular Genetics 22(23): 4784-4804 (2013). 
  2. Amano K, Fujii M, Arata S, Tojima T, Ogawa M, Shimohata A, Furuichi T, Itohara S, Kamiguchi H, Korenberg J.R, Arata A, Yamakawa K. "DSCAM deficiency causes loss of pre-inspiratoru neuron synchroneity and perinatal death." The Journal of Neuroscience 29:2984-2996(2009).
  3. Suzuki T, Miyamoto H, Nakahari T, Inoue I, Suemoto T, Jiang B, Hirota Y, Itohara S, Saido TC, Tsumoto T, Sawamoto K, Hensch TK, Delgado-Escueta AV, and Yamakawa K. "Efhc1 deficiency causes spontaneous myoclonus and increased seizure susceptibility." Human Molecular Genetics 18:1099-1109(2009).
  4. Ogiwara I, Miyamoto H, Morita N, Atapour N, Mazaki E, Inoue I, Takeuchi T, Itohara S, Yanagawa Y, Obata K, Furuichi T, Hensch TK, Yamakawa K. "Nav1.1 Localizes to Axons of Parvalbumin-Positive Inhibitory Interneurons: a Circuit Basis for Epileptic Seizures in Mice Carrying an Scn1a Gene Mutation" The Journal of Neuroscience 27(22):5903-5914(2007).
  5. Shukkur EA, Shimohata A, Akagi T, Yu W, Yamaguchi M, Murayama M, Chui D, Takeuchi T, Amano K, Harve Subramhanya K, Hashikawa T, Sago H, Epstein CJ, Takashima A, Yamakawa K. "Mitochondrial dysfunction and tau hyperphosphorylation in Ts1Cje, a mouse model for Down syndrome" Human Molecular Genetics 15: 2752-2762(2006).
  6. Suzuki, T., Delgado-Escueta, AV., Aguan, K., Alonso, ME., Shi, J., Hara, Y., Nishida, M., Numata, T., Medina, MT., Takeuchi, T., Morita, R., Bai, D., Ganesh, S., Sugimoto, Y., Inazawa, J., Bailey, JN., Ochoa, A., Jara-Prado, A., Rasmussen, A., Ramos-Peek,Cordova S, Rubio-Donnadieu F, Inoue Y, Osawa M, Kaneko S, Oguni H, Mori Y, Yamakawa K "Mutations in EFHC1 cause juvenile myoclonic epilepsy" Nature Genettics 36, 842-849 (2004).
  7. Amano, K., Sago, H., Uchikawa, C., Suzuki, T., Kotliarova, SE., Nukina, N., Epstein, CJ., and Yamakawa, K. "Dosage-dependent over-expression of genes in the trisomic region of Ts1Cje mouse model for Down syndrome" Human Molecular Genetics 13, 1333-1340 (2004).
  8. Kamiya, K., Kaneda, M., Sugawara, T., Mazaki, E., Okamura, N., Montal, M., Makita, N., Tanaka, M., Fukushima, K., Fujiwara, T., Inoue, Y., and Yamakawa, K. "A nonsense mutation of the sodium channel gene SCN2A in a patient with intractable epilepsy and mental decline" The Journal of Neuroscience 24, 2690-2698 (2004).
  9. Ganesh S, Delgado-Escueta AV, Sakamoto T, Avila MR, Machado-Salas J, Hoshii Y, Akagi T, Gomi H, Suzuki T, Amano K, Agarwala KL, Hasegawa Y, Bai D-S, Ishihara T, Hashikawa T, Itohara S, Cornford EM, Niki H, Yamakawa K "Targeted disruption of the Epm2a gene causes formation of Lafora inclusion bodies, neurodegeneration , ataxia, myoclonus epilepsy and impaired behavioral response in mice." Human Molecular Genetics 11:1251-1262 (2002)
  10. Sugawara T, Tsurubuchi Y, Agarwala KL, Ito M, Fukuma G, Mazaki-Miyazaki E, Nagafuji H, Noda M, Imoto K, Wada K, Mitsudome A, Kaneko S, Montal M, Nagata K, Hirose S, Yamakawa K "A missense mutation of the Na+ channel subunit gene Nav1.2 in a patient with febrile and afebrile seizures causes channel dysfunction." Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98: 6384-6389 (2001)