2017 Fiscal Year Annual Research Report
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16H05356
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
峯岸 克行 徳島大学, 先端酵素学研究所(プロテオ), 教授 (10343154)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 原発性免疫不全症候群 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高IgE症候群の新規の原因遺伝子を同定するために、高IgE症候群の臨床症状を呈しながら、これまでに報告されている高IgE症候群の原因遺伝子、STAT3, TYK2 (Tyrosine kinase 2), DOCK8(Dedicator of cytokinesis 8), PGM3(Phosphoglucomutase 3)に異常のない高IgE症候群のゲノムDNAを検討した。患児の末梢血からゲノムDNAを抽出し、Agilent社のSureSelect Humanを用いてエクソン領域を濃縮した。これを次世代シークエンサーにより解析した。候補遺伝子に対して、その遺伝子の免疫系での発現パターン、これまでに明らかにされている遺伝子機能、遺伝子変異部位に存在する機能ドメイン、遺伝子多型頻度、脊椎動物での保存状況等のデータベース情報を利用して候補遺伝子変異を優先順位を検討した。原因遺伝子の探索は、遺伝形式を仮定し、それぞれの仮説と一致したホモ、ヘテロ、コンパウンドヘテロの変異を抽出したのち、それが原因遺伝子変異かどうかをバイオインフォーマティクスにより詳細に検討した。マッピングと品質管理を実施したところ、すべての症例でdepthが20以上の領域が全エクソンの95％以上だった。変異検出をGenome Analysis Toolkitで行い、１名の高IgE症候群症例当たり約20000個の遺伝子変異を見出した。その内訳はナンセンス変異が約200個、フレームシフト変異が約200個、スプライス変異が約200個、それ以外のミスセンス変異が約19400個であった。これから、遺伝子の機能、発現、遺伝子の機能ドメインの部位、遺伝子多型の頻度等を考慮に入れて、40個の有力な原因候補遺伝子変異を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高IgE症候群の新規の原因遺伝子を同定するために、既報の高IgE症候群の原因遺伝子に異常を有さない患児の検討を行った。SureSelect Humanによりエクソン領域を濃縮し、次世代シークエンサーにより解析した。候補遺伝子に対して、その遺伝子の免疫系での発現パターン、これまでに明らかにされている遺伝子機能、遺伝子変異部位に存在する機能ドメイン、遺伝子多型頻度、脊椎動物での保存状況等のデータベース情報を利用して候補遺伝子変異の優先順位を決定した。原因遺伝子の探索は、遺伝形式を仮定し、それぞれの仮説と一致したホモ、ヘテロ、コンパウンドヘテロの変異を抽出したのち、それが原因遺伝子変異かどうかをバイオインフォーマティクスにより詳細に検討した。１名の高IgE症候群症例当たり約20000個の遺伝子変異を見出した。その内訳はナンセンス変異が約200個、フレームシフト変異が約200個、スプライス変異が約200個、それ以外のミスセンス変異が約19400個であった。これから、遺伝子の機能、発現、遺伝子の機能ドメインの部位、遺伝子多型の頻度等を考慮に入れて、40個の有力な原因候補遺伝子変異を得たことより、これまでの進捗状況はおおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
全100例の全エクソンシークエンスデータを詳細に解析し、バイオインフォーマティクスにより免疫不全症の候補原因遺伝子を抽出する。この変異遺伝子のcDNA, mRNA, proteinを発現ベクターにより作成する。この遺伝子レベルの機能解析に加えて、患児由来細胞を用いたin vitro機能解析を行い、高IgE症候群の原因となる遺伝子変異候補を抽出する。さらに、in vivoの機能解析としてCRISPRノックアウト、CRISPRノックインマウスを作製することにより最終的にその遺伝子変異が原発性免疫不全症の病因であることを証明する。
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