Clinical application of noninvasive prenatal testing for Mendelian disorders

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15690
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 野田 佳照 藤田医科大学, 医学部, 助教 (10767338)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 無侵襲的出生前遺伝学的検査 / cell-free DNA

Outline of Annual Research Achievements

出生前診断において、無侵襲的出生前遺伝学的検査(NIPT)が注目されている 。NIPTとは、母体血漿中に含まれている僅かな胎児由来のcell-free DNA(cfDNA)を使用して遺伝学的検査を行う方法であり、日本国内では、21番染色体トリソミーなどの染色体異数性の診断のみが臨床応用されている。現時点で、メンデル遺伝性疾患への応用はほとんど進んでいないが、その主な原因として、母親と胎児由来ゲノムDNAを高精度に区別することができないためと考えられる。そこで本研究では、母親と胎児由来ゲノムDNAを高精度に区別する手法を開発するとともに、重篤なメンデル遺伝性疾患保因者夫婦に対し臨床応用が可能な非侵襲性出生前診断法の確立を目的とした。
当該年度に実施した研究成果は以下の通りである。検査精度の向上のために、母体血cfDNAに胎児由来DNAが含まれている事を証明するため、両親の血球由来DNAと母体血漿から抽出したcfDNA(各20組) を用いて、マイナーアリル頻度が約50％の30箇所のSNPを選定し、同領域のmultiplex PCRを行った後に次世代シークエンサーによるSNP解析を行い、選定したSNPの少なくとも1箇所以上で母親と異なる父親由来のアリルタイプを検出することで胎児由来DNAの有無を確認するシステムを考案し、検証実験を行った。検証を行った夫婦20組のすべてにおいて、母親と異なる父親由来のアリルタイプのSNPを同定した。今回の検討から、複数のSNP領域に対するmultiplex PCRを行った後に次世代シークエンサーによるSNP解析を行う方法を用いて、母体cfDNA中の胎児由来DNAの存在を確認する新規手法が確立された。このシステムの確立により、今後重篤なメンデル遺伝性疾患保因者夫婦に対する臨床応用が期待される。