Elucidating genetic cause and patho-mechanism of neuromusucular disorders using long-read sequencer

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07907
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: MIYATAKE Satoko 横浜市立大学, 附属病院, 准教授 (50637890)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ロングリードシーケンサー / 神経筋疾患 / 脊髄小脳変性症 / リピート伸長病 / CANVAS / RFC1 / ナノポアシーケンス / ターゲットロングリードシーケンス法

Outline of Final Research Achievements

In 16 patients with Cerebellar ataxia, neuropathy, vestibular areflexia syndrome (CANVAS), we identified either ACAGG expansions (ACAGG homozygotes), AAGGG expansions (AAGGG homozygotes), or ACAGG and AAGGG expansions (ACAGG/AAGGG compound heterozygotes), by long-read sequencing of repetitive region in RFC1 gene at nucleotide level of resolution and reported the repeat conformation heterogeneity in CANVAS [Miyatake et al., Brain. 2022]. We also developed a rapid and comprehensive diagnostic method for repeat expansion diseases using a long-read sequencer to improve currently available, low throughput diagnostic methods [Miyatake et al., npj Genom. Med. 2022].

Free Research Field

神経遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

①は、ロングリードシーケンサーを用いて、リピート配列の全長を解読できたことが既存のゲノム手法の限界を打ち破る新たな学術的意義である。また配列パターンの組み合わせと臨床症状の関連を示唆する知見が得られたことは、疾患の病態解明の手掛かりになると考えている。
②は、ナノポアシーケンサーのターゲットロングリードシーケンス法を利用したもので、従来のゲノム手法ではスクリーニングが困難であったリピート伸長病の簡便・迅速・正確な診断が可能となったことが有意義であり、臨床診療の診断精度向上に貢献できると考えている。