2023 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of treatment strategies for imprinting disorders through hydroxymethylation profiling
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22H03048
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター) |
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Principal Investigator |
山澤 一樹 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, 医長 (10338113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鏡 雅代 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 室長 (70399484)
松原 圭子 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 上級研究員 (90542952)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | メチル化 / ヒドロキシメチル化 / ゲノムインプリンティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、DNAメチル化(5mC)の異常に起因するインプリンティング異常症において、ヒドロキシメチル化(5hmC)が病態にどのように関与しているかを解明することが目的である。不可逆的なゲノム配列の異常とは対照的に、メチル化をはじめとするエピゲノムは可塑性を持ち、治療の標的となる可能性がある。この観点から、5hmCが脱メチル化の中間代謝物であることに注目し、5mC/5hmCのダイナミックな挙動とその制御機構を解明することで、新しい診断方法の開発、メチル化・脱メチル化を制御するターゲット分子の同定、ドラッグスクリーニングによるエピゲノム治療薬の開発を目指す。
具体的には、5mCと5hmCを区別するための酸化バイサルファイト処理に続いて、パイロシークエンサー、メチル化ビーズアレイ（Illumina Infinium HumanMethylationEPIC BeadChip）による解析を行う。また長鎖シークエンサー（Oxford Nanopore Technologies)による5mC/5hmCの解析を行う。これらの手法により、一塩基レベルのヒドロキシメチル化プロファイル、すなわち“hydroxymethylome”および“methylome”を明らかにする。さらに脳サンプルの解析や、疾患特異的iPS細胞を用いたin vitroモデルに対して5mC→5hmC変換酵素TET1-3のゲノム編集によるノックアウトと神経分化誘導を予定している。本手法により、インプリンティング異常疾患において神経症状発症にいたる分子機構の解明およびターゲット分子の同定が可能となる。この知見を元にハイスループットスクリーニング系を構築し、ドラッグリポジショニングによる神経症状改善薬（化合物）の探索を行う。
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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
インプリンティング異常症例の酸化バイサルファイト処理、パイロシークエンス解析は順調に進行している。一部のサンプルに関してはメチル化ビーズアレイを実施し、現在データを解析中である。また、バイサルファイト処理なしで5mC/5hmCの解析が可能とされる長鎖シークエンサー(Oxford Nanopore P2Solo)を導入した。解析の過程で新規のインプリンティング疾患や片親性ダイソミーを複数同定し、論文執筆中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きインプリンティング異常症例の酸化バイサルファイト処理およびメチル化ビーズアレイ解析を行う。また長鎖シークエンサー(Oxford Nanopore P2Solo)による5mC/5hmCの解析を行い、その精度評価と臨床応用について検討する。さらに症例の脳サンプルの解析、および疾患特異的iPS細胞を用いたin vitroモデルに対して5mC→5hmC変換酵素TET1-3のゲノム編集によ るノックアウトと神経分化誘導を行い、インプリンティング異常症の神経症状発症機構を解明し、症状を改善するエピゲノム治療薬の開発・発見を目指す。
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Research Products
(14 results)
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[Presentation] Occult Macular Dysfunction Syndrome: Identification of multiple causative genes of macular dysfunction with normal fundus2023
Author(s)
Kaoru Fujinami, Yu Fujinami-Yokokawa, Lizhu Yang, Kwangsic Joo, Kazushige Tsunoda, Xiao Liu, Mineo Kondo, Izumi Naka, Jun Ohashi, Satomi Inoue, Kazuki Yamazawa, Tatsuo Matsunaga, Hisateru Tachimori, Hiroaki Miyata, Se Joon Woo, Ruifang Sui
Organizer
Human Genetics Asia 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] Distinct clinical effect of two RP1L1 hotspots of Occult Macular Dystrophy (Miyake disease); Identification of variant-based genotype by deep learning2023
Author(s)
Yu Fujinami-Yokokawa, Kwangsic Joo, Xiao Liu, Lizhu Yang, Kazushige Tsunoda, Mineo Kondo, Seong Joon Ahn, Satomi Inoue, Kazuki Yamazawa, Tatsuo Matsunaga, Izumi Naka, Jun Ohashi, Hisateru Tachimori, Hiroaki Miyata, Ruifang Sui, Se Joon Woo, Kaoru Fujinami
Organizer
Human Genetics Asia 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] Genetic approach to improve clinical practice for deafblindness in Japan2023
Author(s)
Tatsuo Matsunaga, Kiyomitsu Nara, Hideki Mutai, Haruka Murakami, Satomi Inoue, Reiko Muramatsu, Kazuki Yamazawa, Shujiro Minami, Kaoru Fujinami, Fujioka Masato, Nobuko Yamamoto, Noriko Morimoto, Nana Tsuchihashi, Masatsugu Masuda, Yukiko Arimoto, Atsuko Nakano, Hirokazu Sakamoto, Toshiyuki Seto, et al.
Organizer
Human Genetics Asia 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] Efficient identification of causative genes of hearing loss by phenotype similarity analysis2023
Author(s)
Hideki Mutai, Fuyuki Miya, Kiyomitsu Nara, Reiko Muramatsu, Satomi Inoue, Haruka Murakami, Shujiro Minami, Atsuko Nakano, Yukiko Arimoto, Noriko Morimoto, Taiji Kawasaki, Koichiro Wasano, Hirokazu Sakamoto, Sayaka Katsunuma, Sawako Masuda, Kazuki Yamazawa, Kenjiro Kosaki, Tatsuhiko Tsunoda, Tatsuo Matsunaga
Organizer
Human Genetics Asia 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] The pathogenic role of the BRCA2 c.7847C>T (p.Ser2616Phe) variant in breast and ovarian cancer predisposition2023
Author(s)
Kazuki Yamazawa, Kokichi Sugano, Kohji Tanakaya, Satomi Inoue, Haruka Murakami, Moeko Nakashima, Masataka Adachi, Shinya Oki, Takeshi Makabe, Hiroshi Yamashita, Arisa Ueki, Ayako Sasaoka, Ayako Nakashoji, Takayuki Kinoshita, Tatsuo Matsunaga, Masami Arai, Seigo Nakamura, Hiroaki Miyata, Masachika Ikegami, et al.
Organizer
Human Genetics Asia 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] 遺伝性網膜疾患パネル検査に伴う遺伝カウンセリングのニーズおよび有用性の質問紙調査2023
Author(s)
吉田晶子, 稲葉慧, 浦川優作, 河合加奈子, 角田和繁, 藤波芳, 村上遥香, 井上沙聡, 山澤一樹, 横田聡, 平見恭彦, 高橋政代, 栗本康夫, 前田亜希子
Organizer
第47回日本遺伝カウンセリング学会学術集会
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[Presentation] 伝性網膜ジストロフィにおける遺伝子パネル検査を用いた遺伝子診断の先進医療2023
Author(s)
前田亜希子, 横田聡, 浦川優作, 吉田晶子, 稲葉慧, 河合加奈子, 松崎光博, 酒井大輝, 田保和也, 木場みゆき, 山本翠, 許沢尚弘, 北畑将平, 前田忠郎, 万代道子, 村上遥香, 井上沙聡, 中村奈津子, 藤波芳, 山澤一樹, 角田和繁, 森貞直哉, 平見恭彦, 栗本康夫, 高橋政代
Organizer
第127回日本眼科学会総会
