2019 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of the unknown mechanism of the congenital maxillofacial abnormalities using advanced genome sequence and analysis
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17K11936
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊藤 慎将 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (40633706)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒坂 寛 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (20509369)
山城 隆 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (70294428)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 口唇口蓋裂 / 頭頚部先天異常 / DLC1 / ノックアウトマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口唇口蓋裂は多数の遺伝子異常が関与する最も頻度の高い先天異常の一つである。本疾患は哺乳障害、鼻咽腔閉鎖不全、複数歯牙の先天欠如を来たし、発音障害、顎顔面発育異常をきたすことから、患者のQOLに多大な影響をおよぼす。歯科領域との関わりが深い疾患であるが、歯科矯正学はその治療の中心的役割を担っている。口蓋裂の原因は多岐に及ぶが、近年遺伝子改変動物を利用した研究の発展から、飛躍的に口蓋裂発症に関わる遺伝子が報告されており、徐々に細かい分子病態の解明に迫りつつある。しかし依然として未知の遺伝子も数多く存在し、またそれぞれの因子を繋ぐ分子機構は依然として未解明の部分も多い。
我々は所属機関の附属病院を受診する患者から、複数の口唇口蓋裂家系の協力を得て、ゲノムDNAを精製しエクソーム解析を行った。その結果、異なる家族間で共通した変異として抽出されたDLC1という遺伝子に着目した。DLC1はこれまで発癌に関わる遺伝子としてはいくつか報告がみられたが、頭頚部領域での働きは未解明である。
DLC1ノックアウトマウスは既報であるが、胎生致死である。そこで、今回我々が着目した家族性口唇口蓋裂と同様の塩基配列を有するコンディショナルノックアウトマウスを作成した。解剖学的解析から、同遺伝子改変マウスの一部には口蓋裂がみられた。マイクロCTにより口蓋骨は一部が欠損していた。DLC1は胎生11.5日齢の前頭鼻突起および神経管の上皮に発現していた。また、興味深いことに、顎顔面領域の発生に必要不可欠な転写因子であるTFAP2Aが、神経管および上顎突起の神経堤由来細胞においてDLC1と共発現していた。
以上より、DLC1の変異は、TFAP2A下流のシグナリングに影響をおよぼし、口蓋裂を誘導している可能性が示唆された。我々はヒトの顔面裂発症に関わる胚形成異常を引き起こす新たなDLC1の点突然変異を見出した。
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