次世代シークエンサーを用いた脳海綿状血管奇形の新規原因遺伝子同定と治療標的の探索

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19J12355
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 本郷 博貴 東京大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2021-03-31
• Keywords: 脳海綿状血管奇形 / 出血性脳卒中 / 遺伝子変異

Outline of Annual Research Achievements

脳海綿状血管奇形症例を対象とした遺伝子変異解析を行った。多発脳海綿状血管奇形症例5例について、血液検体を対象としたgermline mutation解析を行った（Illumina Genome Analyzer Iixを用いたwhole exome sequencing）。脳海綿状血管奇形においては、CCM1, CCM2, CCM3の3つの関連遺伝子が過去に報告されてきたが、今回、5例中3例（60％）において、CCM1, CCM2遺伝子に過去に報告のない遺伝子変異を同定した。いずれもタンパク質機能に対する影響が大きいnonsense変異またはframeshift変異であり、新規関連遺伝子変異候補と考えられた。続いて、CCM1, CCM2, CCM3以外の関連遺伝子を抽出した。CCM1, CCM2, CCM3のいずれにも病原性変異が認めれない例において、レアバリアントであること、産生されるタンパク構造に影響する非同義変異であること、CCM1, CCM2, CCM3に類似した機能を有すると予測される遺伝子であること、2例以上に重複して認められることを条件とした絞り込みを行った。結果、CCM1, CCM2, CCM3変異陰性の2例において変異が共通した遺伝子としてLFNG, USP42の2つが抽出された。
また、脳海綿状血管奇形を含む血管奇形症例において、血管奇形組織と血液を対象としたsomatic mutation解析を行った。結果、一部の血管奇形組織において新規の関連遺伝子変異候補を同定した。今後、血管内皮細胞株を用いた機能解析を行うことで同変異が血管内皮細胞機能に与える影響を解析する予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定したDNAシーケンス解析を行い、関連遺伝子変異の候補を同定することができた。

Strategy for Future Research Activity

同定した遺伝子変異について、血管内皮細胞株を用いた機能解析を行っていく。

Research Products

• [Presentation] Comprehensive genetic analysis of RNF213 in moyamoya disease (MMD) and intracranial artery stenosis (ICS) (2019)
  • Author(s): Hiroki Hongo, Satoru Miyawaki, Hideaki Imai, Masahiro Shimizu, Shinichi Yagi, Yu Teranishi, Atsushi Okano, Shogo Dofuku, Hideaki Ono, Hirofumi Nakatomi, Tsuneo Shimizu, Nobuhito Saito.
  • Organizer: 14th Korea-Japan Joint Conference on Surgery for Cerebral Stroke
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comprehensive analysis of RNF213 variants in patients with moyamoya disease (MMD) and intracranial artery stenosis (ICS) by target sequencing (2019)
  • Author(s): Hiroki Hongo, Satoru Miyawaki, Hideaki Imai, Masahiro Shimizu, Yu Teranishi, Atsushi Okano, Shogo Dofuku, Hideaki Ono, Hirofumi Nakatomi, Nobuhito Saito.
  • Organizer: Brain and brain pet 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 遺伝子内分布に着目したもやもや病関連RNF213変異の検討 (2019)
  • Author(s): 本郷 博貴, 宮脇 哲, 今井 英明, 清水 暢裕, 三井 純, 寺西 裕、堂福 翔吾, 小原 健太, 小野 秀明, 吉村 淳, 中冨 浩文, 清水 庸夫, 森下 真一, 辻 省次, 斉藤 延人
  • Organizer: 第20回日本分子脳神経外科学会
• [Presentation] もやもや病におけるRNF213変異の遺伝子内分布の検討 (2019)
  • Author(s): 本郷 博貴, 宮脇 哲, 今井 英明, 清水 暢裕, 三井 純, 寺西 裕、堂福 翔吾, 小原 健太, 小野 秀明, 吉村 淳, 中冨 浩文, 清水 庸夫, 森下 真一, 辻 省次, 斉藤 延人
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第78回学術総会
• [Presentation] Target sequencing for germline mutations in sporadic CCM patients (2019)
  • Author(s): Hiroki Hongo, Satoru Miyawaki, Yu Teranishi, Shogo Dofuku, Kenta Ohara, Hirofumi Nakatomi, Nobuhito Saito
  • Organizer: 15th CCM Scientific Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 多発脳海綿状血管奇形5例の全エクソン解析 (2019)
  • Author(s): 7.本郷 博貴, 宮脇 哲, 寺西 裕, 堂福 翔吾, 小原 健太, 中冨 浩文, 斉藤 延人
  • Organizer: 第62回日本脳循環代謝学会学術集会