2021 Fiscal Year Research-status Report
Aim to identify a novel gene related to familial Parkinson's disease
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20K07893
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
西岡 健弥 順天堂大学, 医学部, 准教授 (40348933)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 家族性パーキンソン病 / 遺伝子 / 全ゲノムシーケンス / 全エクソームシーケンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在までに全エクソームシーケンスを用いて新規遺伝子の同定を試みたが，同定には至っていない．パーキンソン病(PD)群vsコントロール群の集団解析において有意差がつかなかった，他の家系で候補遺伝子の家系内segregationを認めなかったこと等が上がる．本家系から発症者３名に対して全エクソンシーケンスを施行した．フィルタリングを適正に行い，46の遺伝子を候補遺伝子として同定した．この46遺伝子に対して，PD144検体を用いてスクリーニング解析を行った．この144例の中から，1例だけに認められる遺伝子を候補としたところ，６つの遺伝子が上がった．内CDRT15L2とFSD1は現在まで既知の疾患で報告されておらず，主要な候補とした．368名のPD家系，183名のコントロール群に対して解析を行った．結果として3つの希少バリアントを同定した．CDRT15L2についてはsegregation studyが施行できず，集団解析を施行した．ルクセンブルグ大学に依頼をかけ，白人群に対しても頻度解析を施行した．結果としてCDRT15L2もFSD1も頻度の有意差は認められなかった．CDRT15L2については，剖検脳，コントロール脳と比較して，RT-PCR, 定量PCR，免疫染色を施行し，いずれも有意差は認められなかった．FSD1については429名PD群から7種類の希少バリアントを同定した．１家系においてsegregationは認められず，FSD1も候補遺伝子から除外された．
これらの結果から，全エクソンシーケンスでは検出力に限界があると判断し，次に全ゲノムシーケンスを上記同一家系３名に対して施行した．現在候補遺伝子は16個に絞り込まれている．現在，追加解析を行っている．また構造バリアントの可能性も考えれ，横浜市立大学と共同研究で解析を進めている
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
上記の通り新規遺伝子の同定には難渋しています．結果としては，今回選んだ解析方法は，常染色体劣性でhomozygoteの遺伝子を同定するには，小家系でも可能であり，良い手法だったのだろうと思います．一方，常染色体優性遺伝でheterozygoteの新規変異を同定するなら，数多くの候補遺伝子が上がってくることから，より病的遺伝子を的確に絞り込むため，より家系のメンバーが多い，連鎖解析にてpositional cloningも可能な程の大きい家系の選択の方がより良いものがあった．一方で，これだけ徹底的に解析しても病的変異が絞り込まれていないことから，構造バリアントの異常に着目し，long read PCRの解析へと発展させている．今回の解析の努力が無駄にならないよう，より可能性の高い方へと進めて行く．
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| Strategy for Future Research Activity |
行える解析は順次進めており，現在は全ゲノムシーケンスを，上記３名に対して解析を施行した．結果，exonic allele frequency 0.001以下のheterozygote変異で，３名が共通して持つものとして187の希少バリアントを同定した．その中から，public databaseであるOMIMの中から，パーキンソン病関連遺伝子のデータを抽出し，その中にあるものとして16の遺伝子を絞り込んだ．現在この16の候補遺伝子ついて，segregation studyや集団解析を予定している．また点変異のみならず，遺伝子重複は欠失，リピート異常等も考えられるため，横浜市立大学の松本先生の研究室のお力を頂き，long read PCRも入れながら解析を進めている．
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| Causes of Carryover |
解析同定に難渋し，当初の予定よりも多くの使用額がかかった．とくに候補遺伝子のスクリーニング解析に，Ion Torrent Systemのパネルを作成したり，それから生じたデジタルデータに対して，サンガーシーケンスでプライマー作成をすること等に予算を費やした．
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Research Products
(12 results)
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[Presentation] SNCA p.V15A a novel pathogenic variant for familial Parkinson’s disease2022
Author(s)
Kensuke Daida , Shotaro Shimonaka , Kahori Shiba-Fukushima , Jun Ogata , Hiroyo Yoshino , Ayami Okuzumi, Taku Hatano, Yumiko Motoi, Manabu Funayama, Tomoki Hirunagi, Kentaro Sahashi , Masao Katsuno , Kenya Nishioka, Yuzuru Imai, Nobutaka Hattori.
Organizer
第63会日本神経学会学術大会
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