2020 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment and diagnostic application of epigenome sequencing methods for imprinted differentially methylated regions
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17K08689
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
中林 一彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 周産期病態研究部, 室長 (10415557)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / インプリンティング / エピゲノム診断 / アレル別エピゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インプリント遺伝子のアレル特異的遺伝子発現は、アレル特異的DNAメチル化領域(imprinted differentially methylated region, iDMR)に制御される。本研究の成果として2018年度に公表したイルミナ社EPICアレイ上の476個のDMRプローブ情報が、インプリンティング疾患の一つであるSilver-Russell症候群94例のゲノム・エピゲノム診断分類研究（Inoue et al. Clin. Epigenet. 2020）並びにZNF597-DMR低メチル化を呈する胎児発育遅延症例の同定研究（Yamazawa et al. J. Med. Genet. 2020）に有用であった。
分子バーコードによりPCR重複リード除去が可能なアンプリコンシーケンスライブラリ作製プロトコールを確立し、専用のデータ解析スクリプトを作出した。本研究で開発したバイサルファイトアンプリコンシーケンス法にこの分子バーコード技術を導入する。ヒトゲノムにおける全てのiDMRを標的としたキャプチャーバイサルファイトシーケンスを試行し、その精度評価を進めている。
B6系統・JF1系統間交配で得たマウスF1雑種9.5日胚を対象としたATACシーケンス解析を実施し、アレルの区別が可能なオープンクロマチンプロファイルを取得した。このデータセットは、これまでに取得したcapture-HiCデータと併せて、インプリント遺伝子クラスターを対象としたクロマチン高次構造研究における基盤情報として有用である。
以上のように、これまでに本課題で開発・確立したエピゲノム解析技術を疾患エピゲノム診断に応用し、さらに技術改良を推進した。これらの成果の一部は書籍で紹介した。
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[Journal Article] Identification of epigenetic memory candidates associated with gestational age at birth through analysis of methylome and transcriptional data2021
Author(s)
Kashima K, Kawai T, Nishimura R, Shiwa Y, Urayama KY, Kamura H, Takeda K, Aoto S, Ito A, Matsubara K, Nagamatsu T, Fujii T, Omori I, Shimizu M, Hyodo H, Kugu K, Matsumoto K, Shimizu A, Oka A, Mizuguchi M, Nakabayashi K, Hata K, Takahashi N.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 11
Pages: 3381
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Rare variant of the epigenetic regulator SMCHD1 in a patient with pituitary hormone deficiency2020
Author(s)
Kinjo K, Nagasaki K, Muroya K, Suzuki E, Ishiwata K, Nakabayashi K, Hattori A, Nagao K, Nozawa RS, Obuse C, Miyado K, Ogata T, Fukami M, Miyado M.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Pages: 10985
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Contribution of gene mutations to Silver-Russell syndrome phenotype: multigene sequencing analysis in 92 etiology-unknown patients2020
Author(s)
Inoue T, Nakamura A, Iwahashi-Odano M, Tanase-Nakao K, Matsubara K, Nishioka J, Maruo Y, Hasegawa Y, Suzumura H, Sato S, Kobayashi Y, Murakami N, Nakabayashi K, Yamazawa K, Fuke T, Narumi S, Oka A, Ogata T, Fukami M, Kagami M.
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Journal Title
Clinical Epigenetics
Volume: 12
Pages: 86
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Loss of imprinting of the human-specific imprinted gene ZNF597 causes prenatal growth retardation and dysmorphic features: implications for phenotypic overlap with Silver-Russell syndrome2020
Author(s)
Yamazawa K, Inoue T, Sakemi Y, Nakashima T, Yamashita H, Khono K, Fujita H, Enomoto K, Nakabayashi K, Hata K, Nakashima M, Matsunaga T, Nakamura A, Matsubara K, Ogata T, Kagami M.
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Journal Title
Journal of Medical Genetics
Volume: -
Pages: 107019
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identification of distinct loci for de novo DNA methylation by DNMT3A and DNMT3B during mammalian development2020
Author(s)
Yagi M, Kabata M, Tanaka A, Ukai T, Ohta S, Nakabayashi K, Shimizu M, Hata K, Meissner A, Yamamoto T, Yamada Y.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 11
Pages: 3199
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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