2017 Fiscal Year Research-status Report
長島型掌蹠角化症の変異未同定患者の変異探索と表皮菌叢情報に基づいた治療方法の確立
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17K10252
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
塩濱 愛子 慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (40383731)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 貴史 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70306843)
久保 亮治 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (70335256)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 皮膚遺伝学 / 遺伝性角化症 / ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長島型掌蹠角化症（NPPK)は幼少時に発症する常染色体劣性遺伝を示す掌蹠角化症で、紅みを伴う非進行性の境界明瞭な軽度の過角化や、手背・手首内側・足背・アキレス腱部にまで皮疹が及び、多汗を伴うことが多いという特徴を示す。申請者らはNPPK患者の収集を前課題より継続しており、典型的な日本人に多く見られる3種のSERPINB7遺伝子の機能喪失型変異のいずれかが、ホモ接合もしくはそれぞれがコンパウンドヘテロ接合を有する症例の他に、新たな複数のミスセンス変異とコンパウンドヘテロ接合を有していた症例を報告してきた。NPPKは特徴的な手足の角化性紅斑や高率に掌蹠多汗症を伴い、さらに悪臭や足白癬を合併するなど、患者のQOLに影響を及ぼしている。
本研究ではNPPKの発症機序解明だけでなく、患者の不快感を和らげるための治療への応用を目指す。申請者らは研究開始当初より、既知の機能喪失型変異を片アレル変異のみを有する症例を認識しており、それらの症例数は徐々に増加傾向にあり、NPPK患者の1割程度となっている。さらに片アレル変異が未同定のNPPK患者は通常のNPPK患者と比べて、症状が軽減していることを見出した。変異未同定NPPK患者に共通したcommon variant (Minor allele frequency 5%以上の多型）の組み合わせが存在することから、下忍変異がSERPINB7領域もしくは近接ゲノム領域に存在することが予想され、変異未同定NPPK患者におけるゲノム解析を推進することを計画した。
しかし、NPPK発症機序解明には時間を要しているため、本研究課題からNPPK患者の紅斑を生じた掌蹠部位の皮膚微生物叢解析を並行して開始し、除菌治療法の確立につなげることでNPPK患者のQOL向上を目指す。
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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
SERPINB7遺伝子コーディング領域に変異が1アレルのみしか同定されないNPPK患者について、もう一方のアレルに存在する変異を同定するために全SERPIN遺伝子ファミリーのゲノム領域を対象とした次世代シーケンシング解読を行った。この解読で得られた配列データのマッピング解析の結果を、日本人ゲノムが集積されているHuman Genetic Variation Datavaseや東北メガバンク機構の公開データを活用したアレル頻度情報の比較など、さらに詳細なゲノム解析を行ったが、NPPK疾患原因となる既知変異と連鎖する多型は判明したが、分離アレルでの疾患原因となる新規変異を同定するには至らなかった。
皮膚微生物叢解析を始めるにあたり、低侵襲な表皮検体の採取は、NPPK患者で紅斑が見られる掌蹠、掌蹠の隣接部位での紅斑が見られてない手背・足背、対照として紅斑が見られず皮膚乾燥部位である前腕部にて行い、生理食塩水に浸したスワブ綿棒による定数回摩擦による表皮残留物を採取をした。今年度は細菌叢解析を目的としていたため、これらの得られた表皮検体を用いて細菌DNAサンプルを抽出し、定量PCRを用いることでサンプル間のばらつきの割合を算出し、16SリボソームRNA遺伝子領域を対象とした細菌叢解析を統合的に行い、今後の解析を進めるにあたっての有効なデータを得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
変異が1アレルのみしか同定されないNPPK患者の解析は、ゲノム構造多型が起こっている可能性が残るため、既に得られているデータの精査を更にすすめ、実験手法の変更も視野に入れて、今後も解析を進める。
またNPPK患者の細菌叢解析は順調に進んでおり、真菌叢解析を順次始める予定である。除菌治療による表皮菌叢の変化や除菌後の環境による表皮菌叢形成の違いを、健常人と比較評価を行う。
さらに、患者の主訴の一つである手足の角化性紅斑の原因について、患者検体の角質層を用いた脂質解析を行っているので、糸口を見出す結果を次回は示せるようにしたい。
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| Causes of Carryover |
次世代シーケンシング法の解読を行うためのライブラリー作製用試薬にかかる購入は、多検体を集めてからでサンプルを処理するほうが、経費を有効活用することが可能であるため、次年度に繰越を行った。さらに今年度の結果より、一部実施内容を変更する必要が生じたため、経費を節約することにした。
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