Disease susceptibility genes for Japanese pulmonary fibrosis using whole exome sequence

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K17177
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 岡本 師 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (60724200)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 家族性間質性肺炎 / 全エクソン解析 / CELSR3 / 疾患関連遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

予後不良な間質性肺疾患の疾患関連遺伝子に関わる報告は海外で多く報告されているが、日本からの報告は少なく全エクソン解析によるものはこれまでにない。さらに欧米ではMUC5B promoter rs35705950と特発性肺線維症に関連が強くみられるcommon variantだが、日本人ではこのvariantは極めてまれであり人種による違いが大きい。間質性肺炎は頻度の少ない疾患であり症例数に限りがあるため、より遺伝的背景が濃縮されている家族性間質性肺炎のDNAを用いて全エクソン解析を実施した。
特に多くの間質性肺炎を発症している家系16症例よりPAX gene Blood DNA kit (Qiagen)を用いてDNAを抽出した。SureSelect Target Enrichmentシステムを用いてエクソン領域を濃縮しライブラリーを作成し、次世代シークエンサーHiSeqを用いてシークエンスした。fastqデータをシークエンスデータに加工し、得られた変異データについて機能予測ツールであるSIFT, PolyPhen-2などを用いて病的意義を予測、候補遺伝子を絞り込んだ。
複数のDNAが収集された3家系で解析し、また全16サンプルでも解析した結果、病的意義が予測された遺伝子領域として、CELSR3, UNC13D、SLC29A3、KIAA1324、GSTM5などの変異を認めた。これらは変異についてサンガーシークエンスでも確認した。
特に肺にも発現しているCELSR3の細胞間接着因子に注目し、A549細胞株を用いてsiRNAによる遺伝子発現ノックダウンを実施。60%遺伝子発現ノックダウンに対して、N-Cadherin、α-SMA、Vimentinの発現増加を認めた。今後これら発現の変化の意義について検証する予定である。