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

2017 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 / GATA4 / PROKR2 / MAP3K1 / エクソーム解析 / 機能亢進変異 / スプライス異常 / NR5A1

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、下記の研究成果を得た。これらは、性分化疾患（DSD）の発症機構の解明と疾患スペクトラムの理解に繋がる成果であった。
1)既報の遺伝子変異が認められなかった46,XY性分化疾患患者119例を対象にして、GATA4遺伝子の変異スクリーニングに取り組んだ。同定した2つの遺伝子置換について機能解析から、4症例に同定されたp.P407Qは疾患感受性多型であり、1例に同定されたp.R265Cは疾患発症へ影響のない塩基置換である可能性を見出した。重要な点として、心疾患の伴わない46,XY DSD患者において、GATA4変異による疾患発症は稀であることが判明した。
2)NR5A1遺伝子のp.R92W変異は、46,XX精巣性/卵精巣性DSDを引き起こす初めての単一遺伝子変異として、われわれが昨年度に論文報告したものである。本年度は、この変異を持つ1家系の詳しい臨床情報をまとめ、表現形型の多様性を示した。
3)PROKR2遺伝子は、思春期遅発症の発症責任遺伝子として知られている。われわれは、思春期早発症患者においてPROKR2遺伝子にヘテロ接合性の機能亢進型変異を世界で初めて同定した。この変異タンパクは、単独ではシグナル伝達能の喪失が認められたものの、野生型タンパクとの共発現下ではシグナル伝達の亢進が認められた。よって、この変異は野生型と２量体を形成することで機能亢進を示すことが示唆された。
4).MAP3K1遺伝子変異は、機能亢進変異によって46,XY DSDを起こすことが報告されている。われわれは、停留精巣とマイクロペニスを有する兄弟例より、MAP3K1遺伝子に同一のヘテロ接合性の塩基置換を同定した。in vitro機能解析より、この塩基置換がエクソン内でスプライス変更を引き起こし、これによりタンパクが機能亢進を示すことが判明した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上記の研究成果により、英文科学雑誌に4報の論文として発表ができたことから、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

研究成果を論文として発表できるように、執筆活動に力を入れる。
同時に、新しい成果を得るためのデータ解析や実験にも時間をかける。

Causes of Carryover

試薬に使用期限があるため、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ために次年度使用額が生じた。
今年度も消耗品のセール時期を考慮に入れて、計画的に助成金を使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] GATA4 mutations are uncommon in patients with 46,XY disorders of sex development without heart anomaly. (2018)
  • Author(s): Igarashi M, Mizuno K, Kon M, Narumi S, Kojima Y, Hayashi Y, Ogata T, Fukami M
  • Journal Title: Asian journal of andrology Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.4103/aja.aja_20_18
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phenotypic Variation in 46,XX Disorders of Sex Development due to the NR5A1 p.R92W Variant: A Sibling Case Report and Literature Review. (2018)
  • Author(s): Takasawa K, Igarashi M, Ono M, Takemoto A, Takada S, Yamataka A, Ogata T, Morio T, Fukami M, Kashimada K.
  • Journal Title: Sexual Development Volume: 24 Pages: 5-6
  • DOI: doi: 10.1159/000485868
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gain-of-function mutations in G-protein-coupled receptor genes associated with human endocrine disorders. (2018)
  • Author(s): Fukami M, Suzuki E, Igarashi M, Miyado M, Ogata T
  • Journal Title: Clinical Endocrinology Volume: 88 Pages: 351-359
  • DOI: doi: 10.1111/cen.13496
  • Peer Reviewed
• [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, Narumi S, Igarashi M, Miyado M, Katsumi M, Fujisawa Y, Nakabayashi K, Hata K, Umezawa A, Matsubara Y, Yamauchi J, Ogata T.
  • Journal Title: Journal of Cellular and Molecular Medicine Volume: 21 Pages: 2623-2626
  • DOI: doi: 10.1111/jcmm.13146
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ナンセンス随伴スプライス変更による 46,XY 性分化疾患の発症 (2018)
  • Author(s): 五十嵐 麻希
  • Organizer: 性スペクトラム-連続する表現型としての雌雄 第一回班会議
• [Presentation] 46,XY性分化疾患兄弟例におけるMAP3K1変異の同定 (2017)
  • Author(s): 五十嵐麻希、金城健一、堀川玲子、緒方勤、深見真紀
  • Organizer: 日本人類遺伝学会
• [Presentation] Nonsense-associated altered splicing leading to a human disorder: Identification of MAP3K1 mutations in two brothers with 46,XY disorders of sex development (2017)
  • Author(s): 五十嵐麻希、金城健一、堀川玲子、緒方勤、深見真紀
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会
• [Remarks] 成育医療研究センター プレリリース 「ヒト性分化疾患の原因となる新たな遺伝子変異を発見」
  • URL: https://www.ncchd.go.jp/press/2016/DSDs.html
• [Remarks] 国立成育医療研究センター 研究所 分子内分泌研究部
  • URL: http://nrichd.ncchd.go.jp/endocrinology/index.htm
• [Remarks] リサーチマップ 五十嵐麻希
  • URL: https://researchmap.jp/maki_igarashi