2020 Fiscal Year Research-status Report
包括的アプローチによる血管型エーラス・ダンロス症候群の分子遺伝学的発症機序の解明
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19K17795
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
山口 智美 信州大学, 医学部附属病院, 助教(特定雇用) (90802835)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 血管型エーラス・ダンロス症候群 / 遺伝性結合組織疾患 / 次世代シークエンス / 分子遺伝学的発症機序 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エーラス・ダンロス症候群（Ehlers-Danlos Syndrome; EDS）は皮膚の過伸展性、関節の過可動性、各種組織の脆弱性を特徴とする遺伝性結合組織疾患である。その中で、血管型EDSは、動脈病変、S状結腸破裂、子宮破裂などの致命的な合併症を生じうる重症病型である。信州大学医学部附属病院遺伝子医療研究センターでは、次世代シークエンス（Next generation sequencing; NGS）を利用した遺伝性結合組織疾患・原因遺伝子パネル解析（NGSパネル解析）を実施してきた。しかし、血管型EDSが疑われた患者のうちの7割弱において病的バリアントは検出されず、コピー数異常を含む構造異常、イントロン深部・転写調節領域・他の遺伝子における病的バリアントの存在が想定された。本研究は、NGSパネル解析陰性例に対する（1）NGSデータを用いたコピー数解析、（2）mRNA解析、（3）ロングリードNGSによる全ゲノム解析を通じて、血管型EDSの分子遺伝学的発症機序の包括的解明を目指している。
まず、2019年度に引き続き、NGSパネル解析の陰性症例に対して、NGSデータを用いたコピー数解析を実施した。2019年度の解析症例に、新たに53例の解析を加え、現在までに計333例の解析が終了している。なお、疾患の発症と関連があると考えられるコピー数異常を新たに認めた例はなかった。
さらに、2019年度に検出したコピー数異常症例の中から、EDS関連遺伝子の全域に1～2コピーの増加を認めた2例中1例について、ロングリードNGSを用いた構造解析を行った。その結果、当該遺伝子を超える領域でのタンデム重複があることが示唆された。詳細については現在解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
NGSパネル解析の陰性症例に対するコピー数解析は、予定通り継続して実施しており、日本人類遺伝学会第65回大会において「Ion Torrentシステムにおけるコピー数異常検出法の有用性」という演題でポスター発表も行った。また、遺伝子全域においてコピー数異常を認めた例に対するロングリードNGSの導入に成功し、これを用いたゲノム構造解析を進めることができた。他方、培養皮膚線維芽細胞由来のmRNAを用いた、イントロン深部（エクソンとの境界から離れた領域）および転写調節領域における病的バリアントを想定したmRNA解析については進んでいない。以上のことから、おおむね順調に進んでいると考えている。ロングリードNGSによる解析が軌道に乗れば、イントロン深部のバリアント・転写調節領域のバリアントの解析や、遺伝子全域においてコピー数異常を認めているもう1例に対するゲノム構造解析も進むと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
NGSパネル解析の陰性症例に対するコピー数解析については、新たな症例を追加し、今年度も継続して予定である。遺伝子全域においてコピー数異常を認めているもう1例に対するロングリードNGSを用いたゲノム構造解析を実施する。また、培養皮膚線維芽細胞由来のmRNAを用いて、イントロン深部（エクソンとの境界から離れた領域）および転写調節領域における病的バリアントを想定したmRNA解析を行う。具体的には、（1）mRNAのロングリードNGSによるスプライシング異常の検出（イントロン深部のバリアントを想定）、（2）mRNA発現解析による発現量低下の検出（転写調節領域のバリアントを想定）を行い、異常が認められた例に対してはゲノムシークエンスにより病的バリアントを特定する。さらに、ロングリードNGS解析を通じて、他の遺伝子における病的バリアントを想定した解析にも取り組む予定である。
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| Causes of Carryover |
2020年度は、培養皮膚線維芽細胞由来のmRNAを用いた、イントロン深部（エクソンとの境界から離れた領域）および転写調節領域における病的バリアントを想定したmRNA解析についてはあまり進められなかった。2021年度は、上記解析と、当初の計画にある、ロングリードNGSを用いたゲノム構造異常の解析および他の遺伝子のバリアントを想定した解析に取り組む予定である。
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