Genetic analysis for hereditary diseases of the optic nerve and retine

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K19738
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 松坂 恵美子 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 視覚科学研究室, 研究補助員 (70789974)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 第一次硝子体過形成遺残 / エクソーム解析 / CRISPR/Cas9 / 遺伝子改変マウス

Outline of Annual Research Achievements

小児期に発症する遺伝性視神経・網膜硝子体疾患のゲノム解析を行うことによって、その遺伝的背景を明らかにし、出生時や小児期での失明、また、学童期以降の失明の予防、治療につながる知見を得ることを目的とする。
国立成育医療センター眼科において、通常、遺伝的背景は無いとされているが、常染色体優性遺伝形式をとる視神経形成異常と第一次硝子体過形成遺残の大家系が確認された。本家系における第一次硝子体過形成遺残の表現型は、胎児期に水晶体を栄養する硝子体血管の遺残による網膜剥離だけでなく、視神経乳頭における形成異常を伴っているものも見受けられた。本家系において次世代シークエンサーを用いたエクソーム解析、バイオインフォマティクス解析を行ったところ、機能未知の遺伝子における変異が同定されCRISPR/Cas9システムを用いてこの遺伝子改変マウスを作製した。
エクソン２に変異を導入したマウスはヒトと同様の目の表現型を示したが、ホモで胎生致死となり他の臓噐の解析は不可能であった。最終エクソンであるエクソン６に変異を導入したマウスは、ホモでは生存するが、目の表現型は認められるものの、非常に軽微な変化であり他の臓噐の表現型の解析には適さないと考えられた。この結果を考慮し、エクソン２、エクソン6の中間に当たるエクソン３、エクソン４に変異を導入したマウスを作製した。エクソン３は複数回の導入を行なったが、産仔は得られず胎生致死であることが考えられた。エクソン４に変異を導入したマウスは産仔は得られ、現在、次の世代のマウスの塩基配列の解析を進めている。