網羅的ゲノム解析に基づく性分化疾患の発症機序の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09979
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 五十嵐 麻希 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 共同研究員 (10623035)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 修治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856) ; 深見 真紀 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 部長 (40265872)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 性分化疾患 / 次世代シークエンス / アレイCGH / NR5A1 / PROKR2

Outline of Annual Research Achievements

[本研究の目的] 性分化疾患（DSD: Disorders of sex development）は、出生時の外性器異常、思春期発来異常および不妊の原因など多彩な臨床症状を招く病態である。本症は、単一遺伝子疾患および多因子疾患として発症する。本研究の目的は、DSD患者を対象とした網羅的ゲノム解析による既知および新規DSD発症原因の発見と機能解明である。
[研究成果] 46,XX精巣性/卵精巣性DSDは、非常に稀な疾患であり、その原因の9割がY染色体上の性決定遺伝子SRYが転座することで発症する。しかし、残り1割の患者における発症原因はほとんど分かっていなかった。われわれは、血縁関係のない46,XX精巣性/卵精巣性DSD患者2例から、NR5A1遺伝子のp.R92W変異を同定し、この遺伝子変異が疾患発症に関与した可能性を論文として発表した。この成果は、掲載雑誌(Human mutation)の表紙に採用され、小児遺伝学会の優秀演題に選ばれた。さらにわれわれは、マウスではこのp.R92W変異が性分化異常を引き起こさないことを確認し、この成果を論文として発表した。そのほか、46, XY DSDの双児における新規NR5A1の遺伝子変異および思春期早発症患者における新規機能獲得型PROKR2変異を論文として発表した。また、尿道下裂患者では、無精子症原因領域のコピー数異常がないことを確認し、その成果を論文化した。
[本研究の重要性]　 DSD 患者は、出生後の外性器異常により発見されることが多く、社会的性の決定や治療方針を決める上で、ゲノム解析による早期診断が期待されている。本研究は、従来法よりも早期に既知原因遺伝子変異を同定できる点で患者の遺伝子診断に貢献している。また、新規DSD原因変異を同定し、その発症機構を解明することでヒト性分化の分子基盤の理解に貢献している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

5つの研究成果を論文として発表できたことから、本研究はおおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

今後も研究成果を論文として発表できるように、実験とともに執筆活動にも力を入れたい。
DSDの原因となる可能性のある新規変異を同定した際は、どうしても病原性の検証に時間がかかってしまう。効率的に検証し、論文化する方法を模索中である。

Causes of Carryover

試薬に使用期限があるため、実験の進み具合に応じて、次年度に購入したほうが妥当だと判断した消耗品があった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

前年度と同様に、実験の進み具合や消耗品のセール時期を考慮に入れて、無駄なく効率的に使用する予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] アバディーン大学(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: アバディーン大学
• [Journal Article] Identical NR5A1 Missense Mutations in Two Unrelated 46,XX Individuals with Testicular Tissues. (2017)
  • Author(s): Igarashi M, Takasawa K, Hakoda A, Kanno J, Takada S, Miyado M, Baba T, Morohashi KI, Tajima T, Hata K, Nakabayashi K, Matsubara Y, Sekido R, Ogata T, Kashimada K, Fukami M.
  • Journal Title: Human mutation Volume: 38 Pages: 39-42
  • DOI: 10.1002/humu.23116
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Paradoxical gain-of-function mutant of the G-protein coupled receptor PROKR2 promotes early puberty. (2017)
  • Author(s): Fukami M, Suzuki E, Izumi Y, Torii T, Igarashi M, Miyado M, Katsumi M, Nakabayashi K, Hata K, Umezawa A, Matsubara Y, Yamauchi J, Ogata T.
  • Journal Title: Journal of Cellular and Molecular Medicine Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1111/jcmm.13146.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A novel C-terminal truncating NR5A1 mutaiton in dizygotic twins. (2017)
  • Author(s): Hattori A, Zukeran H, Igarashi M, Toguchi S, Toubaru Y, Inoue T, Katoh-Fukui Y, Fukami M.
  • Journal Title: Human Geneme Variation Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1038/hgv.2017.8.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The p.R92W variant of NR5A1/Nr5a1 induces testicular development of 46,XX gonads in humans, but not in mice: phenotypic comparison of human patients and mutation-induced mice. (2016)
  • Author(s): Miyado M, Inui M, Igarashi M, Katoh-Fukui Y, Takasawa K, Hakoda A, Kanno J, Kashimada K, Miyado K, Tamano M, Ogata T, Takada S, Fukami M.
  • Journal Title: Biology of Sex Differences Volume: 8 Pages: 56
  • DOI: 10.1186/s13293-016-0114-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Copy Number Variations of the Azoospermia Factor Region and SRY Are Not Associated with the Risk of Hypospadias (2016)
  • Author(s): Kon M, Saito K, Mitsui T, Miyado M, Igarashi M, Moriya K, Nonomura K, Shinohara N, Ogata T, Fukami M.
  • Journal Title: Sexual Development Volume: 10 Pages: 12-15
  • DOI: 10.1159/000444938.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] NR5A1ミスセンス変異p.R92Wは、ヒトとマウスに共通する46,XY精巣形成不全とヒト特異的46,XX精巣形成を招く (2017)
  • Author(s): 宮戸真美, 乾雅史, 五十嵐麻希, 福井由宇子, 玉野萌恵, 宮戸健二, 緒方勤, 高田修治, 深見真紀
  • Organizer: 第21回日本生殖内分泌学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2017-01-14 – 2017-01-14
• [Presentation] NR5A1は、46,XX精巣性性分化疾患の新規発症責任遺伝子である (2016)
  • Author(s): 五十嵐麻希, 高澤啓, 箱田明子, 菅野潤子, 高田修治, 乾雅史, 宮戸真美, 福井由宇子, 田島敏広, 秦健一郎, 中林一彦, 松原洋一, 緒方勤, 鹿島田健一,深見真紀
  • Organizer: 第39回日本小児遺伝学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-12-09 – 2016-12-09
• [Presentation] NR5A1は、46,XX精巣性性分化疾患の新規発症責任遺伝子である. (2016)
  • Author(s): 五十嵐麻希, 高澤啓, 箱田明子, 菅野潤子, 高田修治, 乾雅史, 宮戸真美, 福井由宇子, 鳴海覚志, 田島敏広, 秦健一郎, 中林一彦, 松原洋一, 緒方勤, 鹿島田健一,深見真紀
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2016-12-02 – 2016-12-02
• [Presentation] Identical NR5A1 Missense Mutations in Two Unrelated 46,XX Individuals with Testicular Tissues. (2016)
  • Author(s): Igarashi M, Takasawa K, Hakoda A, Kanno J, Takada S, Miyado M, Tajima T, Sekido R, Ogata T, Kashimada K, Fukami M.
  • Organizer: The 9th Biennial Scientific Meeting of the Asia Pacific Paediatric Endocrine Society,
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-11-18 – 2016-11-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sequence Variations in Genes of the GH-IGF-1 Axis in Children with Idiopathic Short Stature. (2016)
  • Author(s): Hattori A, Katoh-Fukui Y, Matsubara K, Igarashi M, Suzuki E, Nakamura A, Tanaka H, Nagasaki K, Muroya K, Horikawa R, Ida S, Tanaka T, Kamimaki T, Mitani M, Ogata T, Fukami M
  • Organizer: The 9th Biennial Scientific Meeting of the Asia Pacific Paediatric Endocrine Society
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-11-18 – 2016-11-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identical NR5A1 Missense Mutations in Two Unrelated 46,XX Individuals with Testicular Tissues. (2016)
  • Author(s): Igarashi M, Takasawa K, Hakoda A, Kanno J, Takada S, Miyado M, Tajima T, Sekido R, Ogata T, Kashimada K, Fukami M
  • Organizer: 第50回日本小児内分泌学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-11-16 – 2016-11-16
• [Presentation] 内分泌疾患の原因となる新たなGタンパク共役型受容体機能亢進メカニズムの解明. (2016)
  • Author(s): 鈴木江莉奈, 泉陽子, 鳥居知宏, 五十嵐麻希, 宮戸真美, 勝見桃理, 鳴海覚志, 山内淳司, 藤澤泰子, 緒方勤, 深見真紀
  • Organizer: 第50回日本小児内分泌学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-11-16 – 2016-11-16
• [Remarks] 国立成育医療研究センター 分子内分泌研究部 研究内容
  • URL: http://nrichd.ncchd.go.jp/endocrinology/ken.htm