脳卒中関連遺伝子に関する研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293304
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 齊藤 延人 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60262002)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 英明 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70359587) ; 武笠 晃丈 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (90463869) ; 宮脇 哲 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (70407914)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 脳卒中 / 脳卒中関連遺伝子 / 頭蓋内主幹動脈狭窄 / もやもや病 / 類もやもや病 / RNF213 / 脳卒中リスクアレル

Outline of Annual Research Achievements

先行研究においてRNF213が脳卒中関連遺伝子して重要であることを明らかにした。一方で、頭蓋内狭窄を有する患者の中には変異c.14576G>Aを持たない者も存在する。これらの患者の中にはc.14576G>A以外のRNF213の変異を持つ者が存在する可能性がある。そこで、これまでRNF213の遺伝子変異c.14576G>Aのみに着目し解析を行ってきたが、疾患発症に関連するRNF213上のその他の変異の同定を目指した。頭蓋内狭窄患者271人と健常者141人においてRNF213全体のresequenceを行い、c.14576G>A以外の疾患に関連する変異同定を目指した。RNF213はexon数が68と大きな遺伝子であり、次世代シークエンサーを用いたtarget resequenceを施行して頂いた。
解析の結果RNF213上に185の変異（多型）が同定された。その内訳としては、82がNoncoding領域で、103が Coding 領域に存在した。Coding領域の変異（多型）の内訳はSynonymous 42、Missenseが61、Nonsense 0、Frameshift 0であった。
Coding領域の変異（多型）のうち、疾患発症に関わるものはMissenseのものと考え、61のMissenseの変異（多型）においてCase-control studyを行い、caseに有意な関連がある変異（多型）の同定を目指した。結果としてはこれまで着目してきたc.14576G＞A (rs112735431)が最も疾患に強い関連を持つ変異であることが明らかとなった。また疾患群でのみ認められるrare variantが8種類同定され、c.14576G＞A (rs112735431)以外で疾患と関連する遺伝子変異の候補であると考えられた。
以上の結果より、これまで着目してきた遺伝子変異 RNF213 c.14576G>Aの重要性が再確認される結果となった。またRNF213 c.14576G>Aをもたない発症者にこれまで報告のない新規の変異を数種類認められ、疾患に関わる遺伝子変異の候補と考えられる。これらの候補となる変異に関しては別コホートでのvalidationや変異の生物学的意義の検証が必要であると考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでの研究成果から、脳卒中に関連する重要な遺伝子変異としてc.14576G>Aの意義を明らかにする結果を得ており、c.14576G>Aに加えて脳卒中の発症や重症度を修飾する因子の探索を行っている。想定よりも多いサンプルが収集され、遺伝子解析・評価がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

我々はRNF213 c.14576G>Aが脳卒中の主たる原因である頭蓋内狭窄に大きな関連を持つことを明らかにした。RNF213変異（c.14576G>A）は日本人の一般集団の2%と比較的高頻度に認められるが明らかとなっており、一方で頭蓋内狭窄の有病率は約1000人に1人程度（全体の0.1%程度）あり、RNF213 c.14576G＞Aの保因者（全体の2%程度）がすべて発症するわけではない。つまりRNF213 c.14576G＞Aを持っていても、頭蓋内狭窄の発症の有無、重症度に関わるさら別の遺伝子変異が存在する可能性が高いと考えられる。今後このような疾患発症の決定因子となる新たな遺伝的変異（遺伝子多型）を明らかにすること課題としている。

Causes of Carryover

これまでの研究成果から、脳卒中に関連する重要な遺伝子変異としてc.14576G>Aの意義を明らかにする結果を得ており、c.14576G>Aに加えて脳卒中の発症や重症度を修飾する因子の探索を行っている。Target resequenceによって候補となる遺伝的因子を同定し、validationのために別コホートのサンプル収集を行った。

Expenditure Plan for Carryover Budget

脳卒中の発症や重症度を修飾する因子を別コホートにて解析を行い、validationを行ない、絞り込みを行っていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Repeated de novo aneurysm formation after anastomotic surgery: Potential risk of genetic variant RNF213 c.14576G>A. (2016)
  • Author(s): Fukushima Y, Miyawaki S, Inoue T, Shimizu S, Yoshikawa G, Imai H, Saito N, Tsutsumi K.
  • Journal Title: Surg Neurol Int Volume: 6 Pages: 41
  • DOI: 10.4103/2152-7806.153709.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Importance of Encephalo-Myo-Synangiosis in Surgical Revascularization Strategies for Moyamoya Disease in Children and Adults. (2015)
  • Author(s): Imai H, Miyawaki S, Ono H, Nakatomi H, Yoshimoto Y, Saito N.
  • Journal Title: World Neurosurg. Volume: 83(5) Pages: 691-699
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2015.01.016.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Genetic Analysis of RNF213 c.14576G>A Variant in Nonatherosclerotic Quasi-Moyamoya Disease. (2015)
  • Author(s): Miyawaki S, Imai H, Shimizu M, Yagi S, Ono H, Nakatomi H, Shimizu T, Saito N.
  • Journal Title: J Stroke Cerebrovasc Dis. Volume: 24(5) Pages: 1075-1079
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2015.01.005.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] もやもや病の遺伝子解析研究における新たな発見 (2015)
  • Author(s): 宮脇 哲1, 今井 英明1, 清水暢裕2, 八木伸一2, 小野 秀明1, 武笠 晃丈1, 中冨 浩文1, 清水 庸夫2, 齊藤 延人1 1東京大学医学部脳神経外科 2関東脳神経外科病院．
  • Organizer: 第74回日本脳神経外科会学術総会
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] Genetic variant RNF213 c.14576G>A in Moyamoya disease and various cerebrovascular diseases (2015)
  • Author(s): Satoru Miyawaki1, Hideaki Imai1, Masahiro Shimizu2, Shinichi Yagi2, Hideaki Ono1, Akitake Mukasa1, Hirofumi Nakatomi1, Tsuneo Shimizu2, Nobuhito Saito1 1 Department of Neurosurgery, Faculty of Medicine, The University of Tokyo, Japan 2 Kanto Neurosurgical Hospital, Japan.
  • Organizer: The 15th WFNS Intermin Meetin
  • Place of Presentation: Rome, Italy
  • Year and Date: 2015-09-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 質量顕微鏡法による虚血神経細胞死におけるリン脂質動態解析 (2015)
  • Author(s): 宮脇哲1, 今井英明1, 早坂孝宏2, 正木紀隆3, 小野秀明1, 越智崇1, 中冨浩文1, 瀬藤光利3, 斉藤延人1 1 東京大学医学部脳神経外科 2 北海道大学大学院保健科学研 究院健康イノベーションセンター 3 浜松医科大学医学部解剖学講座細胞生物学分野.
  • Organizer: 第16回分子脳神経外科学会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松コングレスセンター（静岡県・浜松市）
  • Year and Date: 2015-08-28
• [Presentation] Genetic analysis of RNF213 variant in Moyamoya disease, Quasi-moyamoya disease and various cerebrovascular diseases (2015)
  • Author(s): Satoru Miyawaki1, Hideaki Imai1, Masahiro Shimizu2, Shinichi Yagi2, Hideaki Ono1, Akitake Mukasa1, Hirofumi Nakatomi1, Tsuneo Shimizu2, Nobuhito Saito1 1 Department of Neurosurgery, Faculty of Medicine, The University of Tokyo, Japan 2 Kanto Neurosurgical Hospital, Japan.
  • Organizer: The 4th International Moyamoya Meeting
  • Place of Presentation: Berlin Germany
  • Year and Date: 2015-07-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Novel Molecular Imaging Method, Imaging Mass Spectrometry, Enables Analysis of Spatio-temporal Molecular Changes in Hippocampus CA1 After Transient Global Ischemia (2015)
  • Author(s): Satoru Miyawaki1， Hideaki Imai1， Takahiro Hayasaka2， Hideaki Ono1， Takashi Ochi1， Hirofumi Nakatomi1, Mitsutoshi Setou2，Nobuhito Saito1 1 Department of Neurosurgery, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo, Japan 2 Department of Molecular Anatomy, Hamamatsu University, Hamamatsu, Japan.
  • Organizer: Brain 2015
  • Place of Presentation: Vancouver Canada
  • Year and Date: 2015-06-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Genetic analysis of atherosclerotic intracranial major artery stenosis (2015)
  • Author(s): Satoru Miyawaki, Hideaki Imai, Hideaki Ono, Yasuaki Karaswa, Akitake Mukasa, Hirofumi Nakatomi, Nobuhito Saito Department of Neurosurgery, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo.
  • Organizer: 第15回東京生命科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学駒場I キャンパス（東京都・目黒区）
  • Year and Date: 2015-06-27
• [Presentation] 頭蓋内主幹動脈狭窄の遺伝的要因と臨床的意義 (2015)
  • Author(s): 宮脇 哲1, 今井 英明1, 清水暢裕2, 八木伸一2, 小野 秀明1, 武笠 晃丈1, 中冨 浩文1, 清水 庸夫2, 齊藤 延人1 1東京大学医学部脳神経外科 2関東脳神経外科病院．
  • Organizer: 第24回日本脳ドック学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2015-06-07