2013 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト加齢性難聴モデルマウスの遺伝的発症要因の網羅的スクリーニングとヒトへの応用
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23300160
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
吉川 欣亮 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, プロジェクトリーダー (20280787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 健太 東京農業大学, 生物産業学部, 助教 (20508113)
野口 佳裕 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (50282752)
設楽 浩志 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基盤技術研究センター, 基盤技術研究職員 (90321885)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / 加齢性難聴 / 難聴モデルマウス / QTL / コンソミック系統 / カドヘリン |
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| Research Abstract |
ヒトの加齢性難聴モデルマウスを用いた遺伝学的解析、発現解析および表現型解析による新規責任遺伝子（座）の同定を目的に実験を行い、平成25年度は以下の結果を得た。
a. マウス加齢性難聴発症の感受性遺伝子の同定
難聴モデルNOD/Shi (NOD) マウスの発症責任遺伝子の候補遺伝子を抽出するため、初年度から継続してきたNODとMSM/Ms (MSM) 系統間のF2個体群を用いたQTL解析において調査個体数および遺伝子マーカー増やし解析を行った結果、これまでCdh23のみに認められていた第10番染色体QTL領域が複数検出され、特にCdh23, Pcdh15およびGJA1の3種の難聴責任遺伝子近傍で高いピークロッドが認められた。一方、昨年度報告したC57BL/6J (B6J) とNODマウス間のF2個体群を用いたQTL解析によって同定した第5番染色体のQTL領域の候補遺伝子を抽出するため、RNA-Seq解析を実施した。その結果、NODは761および1033の遺伝子で3倍以上の発現の減少および低下が認められ、その中には昨年度候補遺伝子として抽出したadam22も含まれていた。
b. マウス加齢性難聴発症に関与する新規遺伝子座の同定
昨年度示した第12番染色体の難聴感受性遺伝子を同定するため、B6Jの遺伝的背景にMSMの第12番染色体のセントロメア側（6.0-86.5 Mb）およびテロメア側 (55.3-113.9 Mb) のゲノム領域を導入したB6J-Chr12C@MSMおよび-Chr12T@MSMコンソミックマウス系統の聴力測定を実施した。その結果、両者の聴力閾値は明確に異なり、B6J-Chr12C@MSMマウスは16 kHz以上の高周波領域の音域に対して抵抗性を示した。この結果から12番染色体のセントロメア領域（49.3 Mb）に感受性遺伝子が存在する可能性が示唆された。
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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
平成25年度は、主としてNODマウスの難聴感受性遺伝子（群）、およびB6J-Chr12@MSMコンソミックマウスの解析によって検出した新規難聴感受性遺伝子座の同定を目的に解析を実施した。
NODマウスの難聴感受性遺伝子（群）の同定においては、これまで最も主要な遺伝因子として考えたCdh23遺伝子に加え、Cdh23同様にマウス第10番染色体に存在するPcdh15およびGJA1が新たな主要遺伝因子の候補として抽出することができた。発現解析の結果、これら3種の遺伝子の発現量は減少しており、さらに、遺伝解析の結果、感受性遺伝子の存在を示唆する候補領域が第10番染色体の広範囲に渡っていることからこれらの遺伝子の相加的効果によってNODの難聴発症に効果を示す可能性も示唆され、本研究を遂行する上で重要な知見を得ることができた。加えて、RNA-Seq解析によってこれまで同定した第5番染色体に存在するQTLの候補遺伝子が抽出でき、これらの結果から判断して研究は順調に進展していると考えている。
一方で、B6J-Chr12@MSMコンソミックマウスの解析によって検出した新規難聴感受性遺伝子座の解析においても、サブコンソミックの解析からその領域を限定することができ、順調に結果を得ていると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は以下について研究を遂行する。
a. マウス加齢性難聴発症の感受性遺伝子の同定
今年度の成果によって得られたNODマウスの難聴感受性遺伝子の候補である第10番染色体のCdh23, Pcdh15およびGJA1について詳細な発現解析を実施し、特に、多くの近交系マウスの難聴発症の原因となるCdh23の遺伝子多型をCRISPR/Cas9を用いたゲノム編集により修復し、NODマウスの難聴発症との関連を検討する。また、RNA-Seq解析により明らかにしたNODマウスにおける第5番染色体の発現変動遺伝子群と難聴発症との関連を詳細な発現解析により明らかにする。また、本研究では、NODマウスの難聴発症に関連する5番染色体上の一部のQTL領域と、他の難聴モデルマウスであるDBA/2J (D2J) マウスの難聴発症感受性遺伝子座が一部共通することも明らかにしていることから、D2Jマウスも加えた発現解析により、難聴発症感受性遺伝子の同定を進める。
b. B6J-MSMコンソミック系統に基づく新規難聴発症感受性遺伝子の同定
本年度加齢性難聴発症に抵抗性を持つことが示されたB6J-Chr12C@MSMマウスからサブコンソミックマウスを作製し、より候補領域を限定するとともに、遺伝子発現データを加え、候補遺伝子を抽出する。
また、初年度から継続して行っている難聴発症遺伝子座ahl3の同定のため、その最有力な候補遺伝子であるLrrc30遺伝子にターゲットを絞り、昨年度作製し、継続飼育しているLrrc-MSM@BACトランスジェニックマウスおよびLrrc30ノックアウトマウスの聴覚系の表現型解析を実施する。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Compound heterozygosity of the functionally null Cdh23v-ngt and hypomorphic Cdh23ahl alleles leads to early-onset progressive hearing loss in mice2013
Author(s)
Miyasaka Y, Suzuki S, Ohshiba Y, Watanabe K, Sagara Y, Yasuda SP, Matsuoka K, Shitara H, Yonekawa H, Kominami R, Kikkawa Y
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Journal Title
Exp Anim
Volume: 62
Pages: 333-346
DOI
Peer Reviewed
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