全エクソーム解析・遺伝子発現解析によるOPN3を介した非症候性部分無歯症の包括的解明

• Project/Area Number: 23K16179
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 稲垣 有美 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (00908311)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: OPN3 / 多数歯欠損症 / 多数歯欠損 / 先天性多数歯欠損 / 非症候性部分無歯症 / 先天欠如歯 / エクソーム解析 / 遺伝子解析

Outline of Research at the Start

非症候性部分無歯症は６歯以上の歯の先天性欠如を認め、多くは既知の原因遺伝子に変異を認めず、遺伝的背景が明らかにならないまま病因確定に至っていない。本研究は、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の一つであるOPN3が歯の形態形成に与える影響を、非症候性部分無歯症における病態形成機構の分子遺伝学的解析を通じて解明すること、さらに複数家系を対象として網羅的にゲノム解析を行い新規の非症候群性部分無歯症の原因候補遺伝子を同定することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

6歯以上の歯の先天性欠如を認める非症候性部分無歯症患者の多くは既知の原因遺伝子に変異を認めず、遺伝的背景が明らかにならないまま病因確定に至らない 症例が多く存在する。 本研究では、非症候性部分無歯症において、既報の歯の発生に関与する遺伝子と全く異なる機能が報告されている光感受性Gタンパク質共役型受容体をコードす るOpsin3(OPN3)に着眼し、OPN3の歯の発生における機能を明らかにすることと非症候性部分無歯症発症に対する新たな原因遺伝子を網羅的な解析により同定し、 本研究で得られた原因遺伝子の機能を明らかにすることを目的とする。 これまでに、同一家系内に2名の非症候性部分無歯症患者を認める日本人家系を対象に全エクソーム解析を実施したところ、罹患者全員に共通するOPN3遺伝子の 変異を同定し、歯の発生過程においてOPN3が何らかの重要な役割を担っている可能性が示されている。
本年度は、歯に異常を認めない患者の矯正歯科治療にために便宜抜歯された小臼歯から得られた歯根膜細胞(Mut-PDL)よりRNAを抽出し、マイクロアレイにより各遺伝子の発現量を網羅的に算出し、OPN3と相互作用しうる候補遺伝子の絞り込みを行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

交付申請書に記載の年度研究実施計画を遂行することができている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、先天性多数歯欠損症の家系においてエクソーム解析を行い、候補遺伝子を絞り込み、in vitro試験においては遺伝子発現データをもとに追加の解析を進めていく必要がある。