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

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10044329
• 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): 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) ; 和田 秀穂 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70191830)
• Keywords: 赤血球膜 / 遺伝子発現 / 遺伝性球状赤血球症 / 分子電顕学 / スペクトリン / Band3 / アンキリン / 遺伝子メチル化

Research Abstract

本研究は、(I)わが国における遺伝性赤血球膜異常症の病態・病因の特性を明らかにし、(II)正常および病態における遺伝子発現の制御機構を解明すること、の2点をその目的とした。
(I)わが国における遺伝性赤血球膜異常症の病態・病因特性の研究:
本研究の第2年度(平成11年度)として、遺伝性赤血球膜異常症87家系103症例の検索を行った(八幡・山田)。このうち、遺伝性球状赤血球症(HS)44家系47症例について臨床血液学的(山田・杉原)、膜蛋白分析(神崎・和田・三上)、電顕的解析(八幡)、膜物性学的解析(末次)を行って、これら病例のphenotypeを決定した。次に、ankyrin遺伝子(ANKI)について、genotypeの解析(八幡・神崎・賀来)を行い、16種の病因遺伝子(nonsense変異4種、frameshift変異8種、splicing異常4種)を同定した。ドイツ側共同研究者(Doerfler教授)によるドイツ人HS病例の解析から、これらは日本人固有と判明した。また、正常日本人164allelesと日本人HS病例116allelesから、17種のgene polymorphism(missense変異2種、silent変異15種)を同定した。その相対頻度は、日独間でほぼ同様であった。
(II)正常および病態における遺伝子発現の制御機構の解明:
(1)正常ヒトband3遺伝子(EPB3)、β-spectrin遺伝子(SPTB)、protein4.2遺伝子(ELB42)の各promoter領域の5'-CpG-3'sitesについて、そのmethylationの程度を検索した。その結果、EPB3はほとんど全てmethylatedであるのに対して、SPTBでは全てunmethylatedであった。ELB42については、赤芽球のごく早期では、unmethylatedであったが、成熟につれてmethyl化されているのが判明し、そのmRNA発現とP4.2蛋白発現とに明らかな相関が認められた(八幡・神崎・Doerfler)。
(2)P4.2完全欠損症4家系8症例、β-spectrin異常症1家系2症例、B3異常症3家系5症例について、その病態に関するgene methylationの意義を検索した(八幡・神崎・Doerfer・Remus)。

Research Products

• [Publications] Wada H: "Late expression of red cell membrane protein 4.2 in normal human erythroid maturation with seven isoforms of the protein 4.2 gene"Exp.Hematol.. 27. 54-62 (1999)
• [Publications] Yawata Y: "Hemolytic disorders in Japan : Diagnosis and Therapy"Asian Med.J.. 42・3. 137-146 (1999)
• [Publications] Yawata Y: "The 5'-CpG-3' sites on the promoter region of red cell membrane protein genes (SPTB,EPB3,and ELB42)are methylation-sensitive,and may contribute to erythroid differentiation"Blood. 94・suppl1. 188a (1999)
• [Publications] Takashima H: "Germline mosaicism of MPZGene in Dejerine-Sottas syndrome (HMSN III) associated with hereditary stomatocytosis"Neuromuscul Disord. 9. 232-238 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "わが国の遺伝性球状赤血球症の特徴"日本内科学会雑誌. 88・増刊. 94 (1999)
• [Publications] 神崎 暁郎: "遺伝性球状赤血球症における膜蛋白欠損と遺伝子解析"日本内科学会雑誌. 88・6. 1003-1009 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "わが国の遺伝性球状赤血球症の特徴"日本内科学会雑誌. 88・9. 1825-1833 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "赤血球膜異常症の解明-その黎明から光輝まで-(I)"臨床血液. 40. 1133-1143 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "赤血球膜異常症の解明-その黎明から光輝まで-(II)"臨床血液. 40. 1223-1235 (1999)
• [Publications] Yawata Y: "Characteristic features of genotype and phenotype of hereditary spherocytosis in the Japanese population"Int.J.Hematol.. 71・2. 118-135 (2000)
• [Publications] Yawata Y: "Genotypic and phenotypic expressions of protein 4.2 in human erythroid cells"Gene Function and Disease. (in press). (2000)
• [Publications] Remus R: "The dynamic state of DNA methylation in the promoter regions of the human band 3,protein 4.2 and β-spectrin genes"Blood. (in press). (2000)
• [Publications] 八幡 義人: "Annual Review血液1999"中外医学社. 10 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "内科学"文光堂. 4 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "内科学 第7版"朝倉書店. 13 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "今日の治療指針"医学書院. 2 (1999)
• [Publications] 八幡 義人: "外来治療のすべて"Medical View社. 2 (1999)
• [Publications] Yawata Y: "Conn's Current Therapy"W.B.Sunders. 4 (2000)