Exploration of clinical phenotype and pathogenic mechanisms of GNAS related disease
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20K08178
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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 | Shizuoka Prefectural Hospital Organization |
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Principal Investigator |
佐野 伸一朗 地方独立行政法人静岡県立病院機構静岡県立こども病院(臨床研究室), 臨床研究室, 医長 (60535574)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | GNAS / メチル化異常 / レトロトランスポゾン / 偽性副甲状腺機能低下症 / PHP / インプリンティング疾患 / ゲノムワイド解析 / エキソーム解析 |
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| Outline of Research at the Start |
先天性GNAS関連疾患はGsα/cAMP/ PKA 経路の遺伝学的異常に起因する稀な疾患で、偽性副甲状腺機能低下症 (PHP) とAcrodysostosisが含まれるが、現在のところ根本治療はない。PHPで認められるGNASメチル化可変領域 (DMR) (以下GNAS-DMRs) の異常は人種を超えて共通であるが、その発症機序は不明である。本研究の目的は以下の2つである。
①先天性GNAS関連疾患の分子遺伝学的原因に基づいた周産期を含む臨床像を明らかとする。
②PHPにおけるGNAS-DMRsメチル化異常発症メカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本邦PHPの出生時からのデータはまだ予定症例数に及ばないが、入手済データより解析を開始している。現在GNAS遺伝子異常に伴うPHP28名（欠失含む）、メチル化異常に伴うPHP85名（GNAS broad methylation defects 45名, STX16微小欠失27名)のデータ整理が終了している。
PHP-Iaと臨床診断された1例に、スプライスバリアントによると考えられる症例を同定した。患者セルラインを用いて分子遺伝学解析により、異常なスプライスバリアントが生じることを証明できた。現在論文作成中である。
母とその子2名が臨床的にPHPと診断されている家族例に対して分子遺伝学的解析を進めた。兄と妹において、GNAS遺伝子変異は認めず、GNAS A/B-DMR の軽度低メチル化、XLAS-DMR, AS-DMR, NESP55-DMRの正常メチル化を認めた。aCGH解析で染色体構造異常を認めず、全ゲノムシーケンスによりGNAS A/B-DMRの上流 (chr20: 57438739-57438751, hg19) にSVA型レトロトランスポゾンの挿入を同定した。患者皮膚繊維芽細胞を用いたRNAseqおよびqPCRでは、GNAS A/B遺伝子の発現増加を認めた。本症例では、NESP55とGNAS A/B-DMR間のレトロトランスポゾン挿入が、1) NESP55等とGNAS A/B-DMRとの相互作用を阻害したと想定した。患者由来iPSにてNESP55の発現低下を確認した。これによりGNAS A/B遺伝子発現が増強した考えられた。以上の結果は下記論文に発表した。
J Bone Miner Res
. 2022 Oct;37(10):1850-1859. doi: 10.1002/jbmr.4652. Epub 2022 Aug 17.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本邦PHPの出生時からのデータはまだ予定症例数に及ばないが、入手済データより解析を開始している。現在GNAS遺伝子異常に伴うPHP28名（欠失含む）、メチル化異常に伴うPHP85名（GNAS broad methylation defects 45名, STX16微小欠失27名)のデータ整理が終了している。
PHP-Iaと臨床診断された1例に、スプライスバリアントによると考えられる症例を同定した。患者セルラインを用いて分子遺伝学解析により、異常なスプライスバリアントが生じることを証明できた。現在論文作成中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
PHP-Ib症例の集積が進んでおり、臨床像とGNAS-DMRメチル化状態の再評価を行うよていである。これにより本邦として最大数の80症例以上をもちいて、GNASメチル化異常を有するPHP-Ibの臨床像を解析している。メチル化異常は、sporadic typeｍ、Autosomal dominant type, 非特異的なメチル化パターンに分けて解析を進めている。PHP-IbのEpigenotype-Phenotype correlationを明らかにすることができると考えている。
GNAS遺伝子変異による症例の集積も進んでおり臨床像と合わせて評価しGenotype-Phenotype correlation を明らかにすることを考えている。
GNAS遺伝子変異によるPHP-Ia症例の集積は進んでいるが、臨床像の整理はまだ未着手の状態である。各症例の成長記録の集積を進めたいと考えているが、まだ症例数は十分とは言えない。周産期情報からデータの整理を進めていく。また近年、遺伝子バリアントの評価については、ACMGからガイドラインが発表されており、これまでにわれわれが解析したバリアントについて改めて再評価を進めていき、病原性変異の確からしさを確認していく作業進めていく。以上により本邦PHP-Ia症例のGenotype-Phenotype correlation を明らかにすることを考えている。本研究データにより本邦100症例以上の分子遺伝学的に診断されたPHPの成長パターンを明らかにしていきたい。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
