遺伝性不整脈症候群の病原性遺伝子変異の決定とそれに基づく個別化医療の実現
| Project/Area Number |
21K08075
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
Principal Investigator |
林 研至 金沢大学, 保健学系, 准教授 (00422642)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 昌平 金沢大学, 附属病院, 助教 (30623657)
野村 章洋 金沢大学, 附属病院, 特任准教授 (30707542)
藤野 陽 金沢大学, 保健学系, 教授 (40361993)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | ゼブラフィッシュ / VUS / 遺伝性不整脈症候群 / 網羅的遺伝子解析 / 個別化医療 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
遺伝性不整脈と遺伝性心筋症（遺伝性不整脈症候群, IAS）に対し、全エクソン解析あるいは拡大候補遺伝子解析を行う。網羅的遺伝子解析によって見いだされる数多くのVUSに対し、動物培養細胞やゼブラフィッシュを用いて機能解析を行い、その病的意義を明らかにする。不整脈発症機序が不明なバリアントに対して、遺伝子改変ゼブラフィッシュ心筋、患者右室心筋などを用いた網羅的トランスクリプトームシークエンス（RNA-Seq）を行い、統合的に不整脈発症機序を明らかにする。解析結果をもとに治療標的分子を探索・同定し、不整脈に有効な治療薬を探索・開発する。最終的に遺伝情報に基づく個別化医療の実現を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
R4年度はまず拡張型心筋症（DCM）50症例の網羅的遺伝子解析を行った。DCMの約20～30％は家族性と考えられており、約50種類の遺伝子バリアントが関連遺伝子として報告されている。そのうち、タイチン遺伝子（TTN）truncating variantやラミンA/C遺伝子（LMNA）変異は病的意義が高いと考えられる。網羅的遺伝子解析の結果、10種類のTTN truncating variantsを見出し、1種類のLMNA変異（ナンセンス変異）を見出した。その他、上記以外のDCM既知関連遺伝子のtruncating variants10種類と新規関連遺伝子のtruncating variants14種類を見出した。TTNとLMNA以外の遺伝子のtruncating variantsの多くはVUSと考えられた。
次に肥大型心筋症（HCM）60症例の網羅的遺伝子解析を行った。HCMの約25～40％の症例がサルコメア遺伝子の変異によって発症するとされている。HCMの主要原因遺伝子は11種類であり、MYH7、MYBPC3の変異が多数を占めており、ついでTNNT2、TNNI3、TPM1、MYL3などのサルコメア遺伝子変異が続く。網羅的遺伝子解析の結果、HCM60症例において、MYBPC3の病的バリアント10種類、MYH7の病的バリアント8種類、その他の主要サルコメア関連遺伝子の病的バリアント9種類を見出した。さらに主要サルコメア関連遺伝子以外の20遺伝子に25種類のtruncating variantsを見出した。
現在、心筋症の新規関連遺伝子あるいは発生機序不明の既知関連遺伝子のtruncating variantsの病的意義を明らかにするため、ゼブラフィッシュを用いて機能解析を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
LQTSの原因遺伝子であるKCNQ1のゼブラフィッシュのホモログ遺伝子のホモ接合性変異体を作成し、これを用いてヒトで見つかったKCNQ1のVUSを評価して論文報告した。現在、先天性QT延長症候群の原因遺伝子のひとつであるKCNH2のホモ接合性変異体を作成中である。また、心筋症（DCMおよびHCM）で見いだされた新規関連遺伝子、あるいは発生機序不明既知関連遺伝子のtruncating variants5種類について、ホモ接合性変異体を作成中である。このように本研究はおおむね順調に進展していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
LQT1で見いだされたVUSの意義を明らかにするため、本研究で作成したゼブラフィッシュkcnq1ホモ接合性変異体を用いて機能解析を行う。
LQT2で見いだされたVUSの意義を明らかにするため、ゼブラフィッシュkcnh2ホモ接合性変異体を作成する。
心筋症（DCMおよびHCM）で見いだされた新規関連遺伝子、あるいは発生機序不明既知関連遺伝子のtruncating variants5種類について、ホモ接合性変異体を作成する。作成した変異体の心電図測定、心臓の活動電位測定、光学顕微鏡下での心房・心室の拍動観察(心拍数、規則性などを評価)および心機能評価（心内径、心内径短縮率など）、光学マッピング（刺激伝導速度を測定）を行う。さらに、ゼブラフィッシュホモ接合性変異体の心臓よりRNAサンプルを抽出しRNA-Seq解析を行い、トランスクリプトーム解析を行う。パスウェイ解析による包括的な解析を行い、発症機序をもとに治療標的分子を探索し、変異遺伝子の機能を調節する薬剤を決定する。
|
Report
(2 results)
Research Products
(30 results)
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Targeted deep sequencing analyses of long QT syndrome in a Japanese population2022
Author(s)
NagataY、WatanabeR、EichhornC、OhnoS、AibaT、IshikawaT、NakanoY、AizawaY、HayashiKi、MurakoshiN、NakajimaT、YagiharaN、MishimaH、SudoT、HiguchiC、TakahashiA、SekineA、MakiyamaT、TanakaY、WatanabeA、TachibanaM、MoritaH、YoshiuraK-i、TsunodaT、WatanabeH、KurabayashiM、NogamiA、KiharaY、HorieM、ShimizuW、MakitaN、TanakaT
-
Journal Title
PLOS ONE
Volume: 17
Issue: 12
Pages: e0277242-e0277242
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] A Novel Risk Stratification System for Ischemic Stroke in Japanese Patients With Non-Valvular Atrial Fibrillation2021
Author(s)
Okumura K, Tomita H, Nakai M, Kodani E, Akao M, Suzuki S, Hayashi K, Sawano M, Goya M, Yamashita T, Fukuda K, Ogawa H, Tsuda T, Isobe M, Toyoda K, Miyamoto Y, Miyata H, Okamura T, Sasahara Y; J-RISK AF Research Group.
-
Journal Title
Circulation Journal
Volume: 85
Issue: 8
Pages: 1254-1262
DOI
NAID
ISSN
1346-9843, 1347-4820
Year and Date
2021-07-21
Related Report
Peer Reviewed
-
-
-
-
[Journal Article] Functionally validated SCN5A variants allow interpretation of pathogenicity and prediction of lethal events in Brugada syndrome.2021
Author(s)
Ishikawa T, Kimoto H, Mishima H, Yamagata K, Ogata S, Aizawa Y, Hayashi K, Morita H, Nakajima T, Nakano Y, Nagase S, Murakoshi N, Kowase S, Ohkubo K, Aiba T, Morimoto S, Ohno S, Kamakura S, Nogami A, Takagi M, Karakachoff M, Dina C, Schott JJ, Yoshiura KI, Horie M, Shimizu W, Nishimura K, Kusano K, Makita N.
-
Journal Title
Eur Heart J.
Volume: 42(29)
Issue: 29
Pages: 2854-2863
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Impact of functional studies on exome sequence variant interpretation in early-onset cardiac conduction system diseases2021
Author(s)
"Kenshi Hayashi, Ryota Teramoto, Akihiro Nomura, Yoshihiro Asano, Manu Beerens, Yasutaka Kurata, Isao Kobayashi, Noboru Fujino, Hiroshi Furusho, Takeshi Kato, Toyonobu Tsuda, Satoru Niwa, Keisuke Usuda, Shihe Cui, Calum A MacRae, Seiji Takashima, Masakazu Yamagishi, Masa-aki Kawashiri, and Masayuki Takamura
Organizer
The 67th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society, July 1 - July 4, 2021(WEB開催）
Related Report
-
-
