正常および赤血球膜異常症における遺伝子発現の制御機序と病態発症機構の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09044346
• Research Institution: KAWASAKI MEDICAL SCHOOL
• Principal Investigator: 八幡 義人 川崎医科大学, 医学部, 教授 (70069011)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DOERFLER Wal Koln大学, 遺伝学研究所, 教授 ; 和田 秀穂 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70191830) ; 神崎 暁郎 川崎医科大学, 医学部, 講師 (40148698) ; 杉原 尚 川崎医科大学, 医学部, 講師 (60140505) ; 山田 治 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (50104790)
• Keywords: 遺伝子発現 / gene methylation / CpG site / 遺伝性球状赤血球症 / allele 4.1(-)Madrid / 分子電顕 / 遺伝子解析 / 細胞骨格

Research Abstract

(I)膜蛋白関連遺伝子の発現に関するgene methylationの研究:
ヒト赤血球膜蛋白,特にβ-spectrin(β-Sp),band3(B3),protein4.2(P4.2)の関連遺伝子について,その正常および病態における発現調節をpromoter領域を中心に5'-CpG-3'sitesのmethylationの立場からbisulfite法(Zeschnigk,Met al,1997)を用いて検討した。検討したCpG sitesは,β-Sp 40sites,B3 13 sites,P4.2 7sitesである。正常ではB3とP4.2遺伝子は強くmethyl化を受けているのに対して,β-Sp遺伝子は検索した全領域に亘ってunmethylatedであり,前2者と著しい対照を示した。また,P4.2完全欠損症では正常に比較して,B3遺伝子promoter領域の3〜5個所に全くunmethylatedであるCpG sitesが発見され,この所見は病因遺伝子を異にする3家系(P4.2Nippon,P4.2Komatsu,P4.2Shiga)で共通して認められた(Yawata Y et al:Blood 90:8b,1997;Wada H et al:Exp Hematol,in press,1998)。次年度(平成10年度)以降(採択内定済み)の共同研究でその詳細を明らかにしたい。
(II)我が国における赤血球膜異常症,特に遺伝性球状赤血球症(HS)の病態発生機構の研究:
HS37家系92例および正常対照34例について,赤血球膜蛋白分析,当該膜蛋白の遺伝子解析を行った。その結果,ankyrinについては12種の塩基変異を見出したが,silent mutationであった。これに対してband 3減少症では,frameshift変異3種,missense変異5種,polymorphism7種を発見した(Kanzaki A et al:Brit J Haematol 99:522-530,1997;Kanzaki A et al:Blood 90:6b-7b,1997)。また,allele4.1(-)Madridについて赤血球膜構築in situの重要な異常を発見し,公表した(Yawata A et al:Blood 90:2471-2481,1997)。

Research Products

• [Publications] Yawata, A., et al: "A markedly disrupted skeletal network with abnormally distributed intramembrane particles in complete protein 4.1-deficient red blood cells(allele Madrid):Implications regarding a critical role of protein 4.1 in maintenance of the integrity of the blood cell membrane." Blood. 90. 2471-2481 (1997)
• [Publications] Kanzaki, A., et al: "Total absence of protein 4.2 and partial deficiency of band 3 in hereditary spherocytosis." Brit J Haematol. 99. 522-530 (1997)
• [Publications] Yawata, Y., et al: "Hereditary xerocytosis is a phenotypically different entity from hereditary high red cell membrane phosphatidylcholine hemolytic anemia." Blood. 90(Supple.1). 5a (1997)
• [Publications] Kanzaki, A., et al: "Molecular and genetic characteristics in Japanese patients with hereditary spherocytosis:Frequent band 3 mitations and rarer ankyrin mutations." Blood. 90(Supple.1). 6b-7b (1997)
• [Publications] Yawata, Y., et al: "Quantitative electron microscopy demonstrates an excellent correlation with the extent of truncation of C-terminal region of human erythroid β-spectrins by exon skipping." Blood. 90(Supple.1). 8b (1997)
• [Publications] Yawata, Y., et al: "The methylation state of the genomic DNA of red cell membrane protein (protein 4.2,band 3 andβ-spectrin) during erythroid defferentiation." Blood. 90(Supple.1). 8b (1997)
• [Publications] 八幡 愛弓,他: "M^kM^k,En(a-),Miltenberger V血液型におけるglycophorin A完全欠損症による細胞骨格蛋白網および構造蛋白のin situ膜立体構造障害" Int J Hematol. 65(Supple.1). 212 (1997)
• [Publications] 賀来 万由美,他: "赤血球膜蛋白band 4.2異常症;P4.2doubletにおける異常蛋白発現機序の検討" Int J Hematol. 65(Supple.1). 212 (1997)
• [Publications] 和田 秀穂,他: "赤血球膜の糖蛋白異常(glycophorin A/band 3)と膜スペクトリン骨格構造異常を呈する先天性溶血性貧血の一症例" Int J Hematol. 65(Supple.1). 213 (1997)
• [Publications] 竹園 雅美,他: "わが国における遺伝性球状赤血球症の赤血球膜蛋白band3遺伝子異常に関する研究" 臨床血液. 38(10). 982 (1997)
• [Publications] 神崎 暁郎: "遺伝性赤血球膜異常症の分子解析" 臨床血液. 38(10). 957 (1997)
• [Publications] 八幡 愛弓,他: "分子電顕から見たウシband3完全欠損症赤血球の膜病態" 生化学. 69(7). 854 (1997)
• [Publications] 八幡 義人: "わが国の赤血球膜異常症:その特質と診断" 臨床病理. 45. 367-376 (1997)
• [Publications] 八幡 義人: "溶血性貧血-最近の知見-赤血球膜異常症を中心に" 日本内科学会雑誌. 86. 481-490 (1997)
• [Publications] Wada, H., et al: "Late expression of red cell membrane protein 4.2 in normal human erythroid maturation with five isoforms of the protein 4.2 gene." Exp Hematol. in press (1998)
• [Publications] Yawata, Y.: "Hereditary stomatocytosis and protein 4.2 abnormalities." Proceedings of Cologne Spring Meeting 1998. 37 (1998)
• [Publications] Inoue, T., et al: "Homozygous missense mutation (band 3 Fukuoka:G130R):A mild form of hereditary spherocytosis with nearly normal band 3 conent,and minimal changes of membrane ultrastructure despite moderate deficiency of protein 4.2." Brit J Haematol. in press (1998)
• [Publications] 八幡 義人,他: "専門医のための血液学レビュー'97" 総合医学社,東京, 7 (1997)
• [Publications] 八幡 義人: "新臨床内科学第7版" 医学書院,東京, 3 (1997)
• [Publications] 八幡 義人: "新臨床内科学第7版" 医学書院,東京, 4 (1997)
• [Publications] 八幡 義人: "現代内科学" 金芳堂,京都, 7 (1997)
• [Publications] 山田 治,他: "内科治療ガイド'97" 文光堂,東京, 9 (1997)
• [Publications] 八幡 義人: "大学病院における診断と治療:貧血・出血傾向・白血病" 真興交易,医書出版,東京, 8 (1998)