The relationship between heterotopic ossification and GNAS imprinting

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K21681
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 宮井 健太郎 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (00749004)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: GNAS遺伝子 / DNAメチル化 / 進行性骨異形成症

Outline of Annual Research Achievements

【背景】進行性骨異形成症（Progressive Osseous Heteroplasia; 以下POH）はGNAS遺伝子異常の父性遺伝が原因で、深部組織に左右差をもって異所性骨化をきたす。近年、POHに同遺伝子異常の父性遺伝である偽性偽性副甲状腺機能低下症（PPHP）や、同遺伝子異常の母性遺伝である偽性副甲状腺機能低下症（PHPⅠa）がオーバーラップした症例報告が散見されるが、その遺伝子型―表現型の差異をきたす原因は不明である。
【目的】PPHPもしくはPHP1aにPOHのオーバーラップを認める患者群を対象に、異所性骨化におけるゲノムDNA異常、DNAメチル化異常などの影響を明らかにすることを目的とした。
【方法】臨床診断POH/PPHP1名、POH/PHP1a 2名を集積し以下の解析を行った。①リンパ球由来DNAを用いたPCRダイレクトシークエンス法によるGNAS遺伝子解析。②両親解析ならびにSNP解析を行い由来同定。③リンパ球由来DNAおよび一部症例では爪検体を用いたメチル化特異的MLPA（MS-MLPA）によるDNAメチル化解析。
【結果】1）GNAS遺伝子変異を3名でヘテロ接合性に同定した。2）両親解析の結果3例ともde novo変異であった。SNP解析により2例は父由来アレル変異、１例は母由来アレル変異であった。3）リンパ球由来DNAを用いたMS-MLPAによる解析では3例ともにDNAメチル化異常を認めなかった。また左右に分けて行った爪検体の解析においてもDNAメチル化異常を認めなかった。
【結論】GNAS遺伝子の父アレル変異および母アレル変異ともPOHオーバーラップを起こしうると考えられた。DNAメチル化解析については罹患臓器、間葉系細胞での解析ができておらず限定的であるが、解析した中では異常を認めなかった。