Genetic polymorphisms of MUC22 gene and non-cystic fibrosis bronchiectasis in Asians

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08163
• Research Institution: 公益財団法人結核予防会 結核研究所
• Principal Investigator: 土方 美奈子 公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部, 部長 (90332387)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 慶長 直人 公益財団法人結核予防会 結核研究所, 副所長, 副所長 (80332386)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: びまん性汎細気管支炎 / 副鼻腔気管支症候群 / 非嚢胞性肺線維症性気管支拡張症 / ムチン遺伝子 / 遺伝バリアント

Outline of Annual Research Achievements

我々は、ヒト6番染色体のびまん性汎細気管支炎(DPB)疾患感受性候補遺伝領域内に新規ムチン遺伝子PBMUCL1（MUC22）・PBMUCL2をクローニングしたが、ムチン遺伝子の長いリピート配列のため、従来のサンガーシークエンス法では遺伝子配列解析に限界があった。MUC22はHLA領域で最もバリアントに富む遺伝子として注目されており、また、MUC22のHLA-A側にも、MUC21、MUCL3の２つのムチン/ムチン様遺伝子が並んで存在する。
本研究では、MUC22を中心とするこの領域の遺伝的多型が、アジア人の非嚢胞性肺線維症性気管支拡張症や近年急増する肺非結核性抗酸菌症など、様々な疾患と関連しているのではないかと考え、我々が既に集めた日本人のDPBを含む検体とベトナム人の副鼻腔気管支症候群検体の２か国のパネルで新しいシークエンス技術で再解析し、国際比較することにより、疾患関連候補領域をさらに狭めて、アジア人に特有の気道脆弱性に関わる遺伝的素因を明らかすることを目指した。
初年度にイルミナの短鎖シークエンサーを用いてDPB疾患感受性候補遺伝領域の中の約120 kbのターゲット領域のリシークエンスを行い、長鎖シークエンサーによる解析が必要とされる領域を抽出した。２年度目は、抽出された領域を約10 kbのlong PCRで増幅し、Oxford Nanopore社のGridIONシークエンサーを用いて長鎖シークエンスを行った。３年度目は、GridIONによるシークエンス方法を変更し、解析のコストダウンを行ない、MUC22に隣接するMUC21のリピート領域の配列解析も実施した。シークエンスデータの解析は、参照配列をhg38から日本人基準ゲノム配列JG2に変更することで、マッピングが向上した。これまで解析ができなかったムチン遺伝子のリピート配列内遺伝バリアントの解析を実施することができた。