Novel molecular screening system for thyroid embryologic genes
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20K08154
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
矢ヶ崎 英晃 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任准教授 (00377540)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 先天性甲状腺機能低下症 / ジェノタイピング / 遺伝子解析 / 次世代シークエンサー / 甲状腺形成遺伝子 / 遺伝子スクリーニング |
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| Outline of Research at the Start |
先天性甲状腺機能低下症(Congenital Hypothyroidism)は約3,000出生に1名に認められる、最も頻度の多い先天性内分泌疾患である。しかしその病因としての単一遺伝子変異の発見率は約20%と低く、次世代シークエンサー(NGS)を用いても新たな疾患原因遺伝子が発見されることが少なくなってきている。
我々は日本人において頻度の多い甲状腺疾患関連遺伝子を選定し、遺伝子スクリーニング検査システムを構築し、疾患原因の約45%をあらかじめ同定することを可能とした。これにより解析コストを節約し、甲状腺形成に関わる遺伝子解析、全エクソーム解析と連続した解析システムを構築することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
先天性甲状腺機能低下症（Congenital hypothyroidism: CH）は、胎児期または周産期に生じた病因による甲状腺ホルモン産生不足または作用不全をきたす疾患の総称である。本邦ではDUOX2、TG、TSHR、PAX8の遺伝子が主要なCHの原因とされている。本研究において、日本人におけるCHに関連する主要なバリアント（DUOX2 p.His678Arg、TG p.Cys1264Arg、TSHR p.Arg450His、PAX8 p.Arg31His）を解析するため、Sanger法を用いた遺伝子解析スクリーニングを行い、次世代シークエンシング（NGS）解析と比較を行った。
新生児マススクリーニングにおいてCHと診断された25例を対象とし、Sanger法およびNGSで判明したバリアントと臨床像の関連を検討した。Sanger法による遺伝子スクリーニングで7/25例(28%)、NGSで20/25例(80%)に変異を同定した。CHの原因となるalleleを遺伝子スクリーニングで9allele、NGSで20allele同定した(網羅率45%) 。TSHRを同定した例で永続性CH (2/2例) 、DUOX2を同定した例で一過性CH (2/3例)を認めた。 遺伝子スクリーニングによるCH遺伝子 の網羅率は1割程度だが、逆に疾患原因を構成するalleleの約45%を同定できた。Sanger法とNGSではほぼ同数症例の臨床予測が可能であり、Sanger法は約1週間で結果が判明するという利点があった。
CHに関連する主要なバリアントの解析に遺伝子解析スクリーニングの有用性を示した。網羅的遺伝子解析における問題点として、解析遺伝子数と同定率の相関関係の欠如や、ヘテロ接合体やoligogenecityを含むいずれかのバリアント同定率が約半数程度であることが挙げられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
遺伝子スクリーニングで7/25例(28%)、NGSで20/25例(80%)に変異を同定した。CHの原因となるalleleを遺伝子スクリーニングで9allele、NGSで20allele同定し た(網羅率45%) 。DUOX2およびTGが多くの頻度を占めた。疾患原因alleleを同定した9例のうち、7例(78%)にDUOX2 p.H678RまたはTSHRを含んだ。TSHRを同定した 例で永続性CH (2/2例) 、DUOX2を同定した例で一過性CH (2/3例)を認めた。 遺伝子スクリーニングによるCHに関係する遺伝子の網羅率は1割程度だが、逆に疾 患原因を構成するalleleの約45%を同定できた。この成果は、NGS解析を行う前に約半数の疾患原因alleleを同定することが可能であり、残りの検体に関してNGS 解析を行えば良いことになり、NGS解析の負担を大きく減らせることができる結果であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究推進に関する方策として、まず遺伝子解析スクリーニング法の改善が重要である。特に、解析対象遺伝子の選定において、臨床像や頻度を考慮した遺伝子の選択が求められる。これにより、同定率の向上が期待される。
次に、網羅的遺伝子解析において、単一遺伝子バリアントだけでなく、ヘテロ接合体やオリゴゲネシティを含むいずれかのバリアント同定率を高める方法の開発が必要である。これらのバリアントの同定が容易になることで、遺伝子解析における症例の網羅率が向上し、患者の診断や治療に寄与することができる。
最後に、遺伝子解析スクリーニング法の適用範囲を拡大することが望まれる。これには、他の甲状腺機能低下症に関連する遺伝子バリアントの同定や、新たなバリアントと臨床像の関連性の解明が含まれる。これらの研究により、より多くの患者が適切な治療を受けることができ患者の予後が改善する可能性がある。
今後は、遺伝子解析スクリーニング法の改善や適用範囲の拡大が必要であると考えられる。これらの取り組みにより、CH患者の診断や治療においてより効率的で正確な遺伝子解析が可能となり、患者の生活の質の向上に寄与できることが期待される。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
