Integrative network analysis of Williams syndrome

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09965
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 木村 亮 京都大学, 医学研究科, 助教 (20636641)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ウィリアムス症候群 / マイクロRNA / ネットワーク解析

Outline of Annual Research Achievements

ウィリアムス症候群は、7番染色体長腕にある約28個の遺伝子の部分欠失によって生じる染色体微細欠失症候群の代表的な疾患の一つであり、 その臨床症状は非常に多彩である。しかし、多様な症状を呈する原因の大部分は未解明であり、欠失領域にある遺伝子の解析だけでは不十分になりつつある。 我々のこれまでの研究から、ウィリアムス症候群は欠失領域にある遺伝子だけでなく、他領域を含む複数の遺伝子からなる遺伝子発現異常が表現型に関与すると考えられた。
近年、遺伝子の発現を調節する重要な因子の一つであるマイクロRNAが精神神経疾患と関係することが多数報告されている。1種類のマイクロRNAは、複数の遺伝子を調節しており、標的遺伝子 のタンパク質への翻訳を阻害することで、標的の遺伝子発現を抑制することが知られている。マイクロRNAを介した遺伝子発現制御ネットワークの解析により、 症状に関わる複数の遺伝子を標的とするマイクロRNAが同定できれば、病態の解明だけでなく、そのマイクロRNAをターゲットとした治療への応用が期待される。
本研究は、患者検体を用いて疾患特異的な遺伝子発現およびマイクロRNA発現プロファイルを明らかにし、さらに共発現ネットワーク解析等のバイオインフォマティクスの手法を適応することで、ウィリアムス症候群の遺伝子発現異常におけるマイクロRNA の関与および臨床症状との相関について明らかにする。最終年度ではマイクロRNAの網羅的解析を行い、これまでに得られた遺伝子発現解析の結果と統合して、論文にまとめた。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of California Los Angeles(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of California Los Angeles
• [Journal Article] Williams-Beuren Syndrome as a Potential Risk Factor for Burkitt Lymphoma (2018)
  • Author(s): Ryo Kimura, Yuko Ishii, Kiyotaka Tomiwa, Tomonari Awaya, Masatoshi Nakata, Takeo Kato, Shin Okazaki, Toshio Heike, Masatoshi Hagiwara
  • Journal Title: Frontiers in Genetics Volume: 9 Pages: 368
  • DOI: doi:10.3389/fgene.2018.00368
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comparative Analyses of Copy-Number Variation in Autism Spectrum Disorder and Schizophrenia Reveal Etiological Overlap and Biological Insights (2018)
  • Author(s): Kushima I, Kimura R (56/80) et al
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 24 Pages: 2838
  • DOI: doi.org/10.1016/j.celrep.2018.08.022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Integrative network analysis reveals biological pathways associated with Williams syndrome (2018)
  • Author(s): Kimura R, Swarup V, Tomiwa K, Gandal MJ, Parikshak NN, Funabiki Y, Nakata M, Awaya T, Kato T, Iida K, Okazaki S, Matsushima K, Kato T, Murai T, Heike T, Geschwind DH, Hagiwara M.
  • Journal Title: Journal of Child Psychology and Psychiatry Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: doi:10.1111/jcpp.12999
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Epigenome-wide association study of DNA methylation in Williams syndrome (2018)
  • Author(s): 木村亮, 粟屋智就, 中田昌利, 加藤竹雄, 富和清隆, 岡崎伸, 平家俊男, 萩原正敏
  • Organizer: 第63回日本人類遺伝学会
• [Presentation] Epigenome-wide association study of Williams syndrome (2018)
  • Author(s): 木村亮, 粟屋智就, 中田昌利, 加藤竹雄, 富和清隆, 平家俊男, 萩原正敏
  • Organizer: 第123回日本解剖学会総会
• [Presentation] A potential blood-based DNA methylation biomarker for autism spectrum disorder (2018)
  • Author(s): Kimura, R., Awaya, T., Nakata, M., Kato, T., Funabiki, Y., Tomiwa, K., Heike, T., Hagiwara, M
  • Organizer: Neuroscience 2018
  • Int'l Joint Research