頭蓋内石灰化および嚢胞を伴う白質脳症の遺伝学的病態の解明

• Project/Area Number: 20K16862
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 岩間 一浩 横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 助教 (60868058)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 白質脳症 / 網羅的遺伝子解析

Outline of Research at the Start

頭蓋内石灰化および嚢胞を伴う白質脳症 (Leukoencephalopathy with calcification and cysts: LCC)は、タンパク質非コード遺伝子であるSNORD118の両アレル性バリアントが原因となることが報告されている。本研究では、LCCの病因未同定症例と、新しく集積したLCC類似症例に対して、全エクソーム解析、全ゲノム解析を中心とした網羅的遺伝学的解析を行い、LCCに関連する新規疾患責任遺伝子の同定を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

遺伝子解析を過去に行い、未同定となっていた症例の中で、LCC(leukoencephalopathy with calcification cyst)にあてはまる症例の探索を行った。その結果、 新規にLCCと類似した症例を検出した。本症例の全エクソーム解析では、新規の病原性候補遺伝子でde novoのヘテロ接合性バリアントが検出されていた。この遺伝子は、微小管のマイナス端を安定化して，ニューロンの極性・発生を制御する機能があるタンパク質をコードする機能を有しており、神経疾患の感受性遺伝子の可能性があった。今後はGenematcherを通じて、バリアントの登録を行い、類似した表現型の患者の報告がないか、情報を集める方針である。 LCC未同定症例の全ゲノム解析データについて、BreakDancerというバイオインフォマティクスツールを用いて、欠失・挿入領域の探索を行った。BreakDancerに よる欠失・挿入領域のコールは、始めは10,660ヶ所であったが、健常コントロールに見られないものは、1,311ヶ所であった。15リード以上の検出があるもの、 核ゲノムに位置するもので、フィルタリングを行うと1ヶ所に絞られた。このコールについて、Integrative Genomics Viewer (IGV)を用いて目視で確認し、約1 k-bpの欠失を 検出した。この欠失は、遺伝子のない領域のものであったため、Variant of unknown significance (VUS, 意義不明のバリアント)と考えられた が、全ゲノム解 析データを新しいツールで解析することで、多くのコールの中から1つの確かなコールを抽出することができた。今後、同様の解析方法を調整することで、真の病原性バリアント検出につながる可能性がある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまで経験のない解析方法だったため、データの解釈に時間がかかってしまっている

Strategy for Future Research Activity

未同定症例について、全ゲノム解析、ロングリードシーケンスなどを行ったが、データの評価・確認に専門的な知識を必要とするため、今後解析を行っていく予定。