2022 Fiscal Year Research-status Report

知的発達症におけるヒストンリジンメチル化の役割の解明

Research Project

Project/Area Number	22K07934
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	高野亨子信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (70392420)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	涌井敬子信州大学, 学術研究院医学系, 講師 (50324249) 古庄知己信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (90276311)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	神経発達症 / ヒストンリジンメチル化 / 知的発達症 / 次世代シークエンス解析 / マイクロアレイ染色体検査
Outline of Annual Research Achievements	知的発達症（intellectual disability: ID）をはじめとした神経発達症は、発達期に発症する神経疾患の総称でその発症には遺伝要因が深く関わっている。ヒストンリジンメチル化関連遺伝子変異は神経発達症の原因として重要であることが知られている。本研究では、ヒストンリジンメチル化関連遺伝子変異の神経発達症における頻度を明らかにすると共に新たな疾患関連遺伝子の探索を行う。また、神経発達症の原因遺伝子として知られている、KMT5B遺伝子にエピジェネティックに発現制御されている下流遺伝子を探索する。ヒストンリジンメチル化関連遺伝子の神経発達症発症における機序を解明し、将来的に治療法の開発に結び付けることを目的とする。今年度は当センターに登録された神経発達症患者についてヒストンリジンメチル化関連遺伝子の病的変異およびゲノムコピー数変化の陽性率を明らかにするするため、遺伝子カスタムパネルを用いた次世代シークエンサー解析およびマイクロアレイ染色体検査を行った。 2022年度は新たな24名（男性19名、女性5名）の研究参加同意が得られた。全例が境界域～重度のIDを呈し、主な症状はID/発達遅滞10名、てんかん10名、自閉スペクトラム症4名であった。24名中ヒストンリジンメチル化関連遺伝子変異が同定された患者は１名（EHMT1遺伝子）であった。2014年4月から2023年3月の間の研究参加者計281名中(未解析例あり)、123名（43.8％）において遺伝学的確定診断に至った。123名中のうち12名（10％）にヒストンリジンメチル化関連遺伝子変異が同定され、神経発達症の原因として比較的多いことが示唆された。また、臨床医（小児科、児童精神科）および基礎研究者で構成された症例検討会はメールで情報交換を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 今年度の予定は以下であった。(１)ヒストンリジンメチル化関連遺伝子解析、(２)KMT5B下流遺伝子の探索、(３)研究成果の報告、(４)症例検討会の開催 (１)に関しては知的発達症関連遺伝子カスタムパネル解析およびマイクロアレイ染色体検査は順調に進んでおり、登録患者で遺伝学的確定診断に至った123名中、12名（10％）においてヒストンリジンメチル化関連遺伝子変異が同定され神経発達症の原因として重要であることが示唆された。しかし、ヒストンリジンメチル化関連遺伝子パネル解析を用いた新たな候補遺伝子の探索は、解析対象患者の抽出に時間がかかり今年度は着手出来なかった。（２）KMT5B遺伝子変異患者リンパ芽球を用いたRNA-Seq解析の準備に終わり、解析に着手出来なかった。（３）今年度は本研究に関する学会での報告は出来なかった。（4）対面で開催はできなかったが、メールで情報交換を行った。
Strategy for Future Research Activity	今年度に引き続き(１)ヒストンリジンメチル化関連遺伝子解析、(２)KMT5B下流遺伝子の探索、(３)研究成果の報告、(４)症例検討会の開催を目標とする。 (１)に関しては新たな登録患者にマイクロアレイ染色体検査と知的発達症関連遺伝子カスタムパネル解析を継続する。また、既登録および新規登録患者より患者を抽出し（20名の予定）、ヒストンリジンメチル化関連遺伝子パネル解析を行い、新たな神経発達症の原因となるヒストンリジンメチル化関連遺伝子を探索する。（２）KMT5B遺伝子変異患者リンパ芽球を用いたRNA-Seq解析の準備をしている段階で、7名の同遺伝子変異患者リンパ芽球を用いたRNA-Seq解析の研究成果が報告された（Sheppard et al. Sci Adv. 2023）。KMT5Bのハプロ不全が軸索ガイダンスシグナルやGP6シグナルパスウェイに関与することが報告された。そのため当初予定していた（2）は変更予定である。（３）積極的に学会発表および論文執筆を行なう。（４）共同研究をすすめていくために臨床医（小児科、児童精神科）および基礎研究者で構成された症例検討会を開催する。
Causes of Carryover	【次年度使用額が生じた理由】予定してたRNA-Seq解析の準備が遅れ今年度行わなかったため、当初予定したよりも支出の減額となった。人件費および謝金は今年度は発生しなかった。また学会開催がオンラインとなったため旅費が抑えられた。【使用計画】2022年度の繰越額を、実験の消耗品費、論文校正費として使用するとともに2023年度参加予定の学会発表のための国内外旅費として使用する。