2013 Fiscal Year Research-status Report
エーラスダンロス症候群・新規病型の臨床的および分子遺伝学的探索
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25460405
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
古庄 知己 信州大学, 医学部附属病院, 准教授 (90276311)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 紀子 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40523494)
涌井 敬子 信州大学, 医学部, 講師 (50324249)
福嶋 義光 信州大学, 医学部, 教授 (70273084)
松本 直通 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80325638)
籏持 淳 獨協医科大学, 医学部, 教授 (90172923)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | エーラスダンロス症候群 / 新規病型 / 結合組織疾患 / 次世代シーケンス / 候補遺伝子解析 / 全エクソーム解析 / 国際情報交換 |
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| Research Abstract |
エーラスダンロス症候群（Ehlers-Danlos症候群；EDS）は、皮膚・皮膚の過伸展性、各種組織の脆弱性を特徴とする先天性疾患の総称であり、6つの大病型およびその他の病型に分類されている。研究代表者らは、これまでに新規病型（D4ST1-deficient EDS）を発見するとともに、既知の病型に属さない症例群が他にも多数存在することを指摘した。「古典型EDS類似の皮膚過伸展性・脆弱性、関節過伸展性・反復性脱臼を呈するが、早期発症重症後側彎および子宮内発育不全を合併する症例群（A）」、「下肢の痙性、発達障害を伴い、急速進行性の経過をたどる関節型EDS類似の症例群（B）」、「血管型EDS類似の血管および腸管脆弱性を有するが、III型コラーゲンの異常が検出されない症例群（C）」、「DD-EDS類似の症状（先天性多発関節拘縮など）を有するが、CHST14変異が検出されない症例群（D）」などである。
本研究は、臨床的分析および次世代シーケンサを用いた網羅的遺伝子解析を通じ、新規病型を発見し、その疾患概念を確立することを目的としている。
平成25年度、EDS各病型及び類縁結合組織疾患の原因遺伝子を搭載したカスタムパネルを用いた一次スクリーニング用次世代シーケンス候補遺伝子解析システムを構築した。解析システムの正確性を検証するため、Sanger法で変異同定済みの15例を解析、全例で変異を検出することができた。次に、変異未同定の42家系43症例を解析、16家系17症例において病的変異を検出し、これらは全てSanger法で確認しえた。このなかは、症候群Aの2症例も含まれていた。この2例は同一遺伝子における病的変異を有しており、新規の病型の可能性が示唆された。
症候群B、Dを有する症例に対して、二次スクリーニングである全エクソーム解析を行ったが、現時点で病的変異は同定できていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成25年度、臨床的探索としては、症例群A、B、C、Dを中心に患者を収集し、臨床症状、病理所見、生化学所見などを含め詳細に臨床情報を分析し、新規の病型といえるかを検討することを目標とした。分子遺伝学的探索としては、ion PGMTMシーケンサを用いた一次スクリーニングを行う体制を整えること、すなわち、既知のEDS病型および類縁結合組織疾患の原因遺伝子を搭載したカスタムパネルを作成し、これを用いて関連遺伝子を一挙にシーケンスするワークフローを確立することを目標とした。
臨床的探索としては、症例群Aを3症例、症例群Bを6症例、症例群Cを3症例、症例群Dを8症例収集、臨床症状及びゲノムDNAを入手し、予定通りの進展状況と考えられた。
分子遺伝学的探索としては、予定通り、一次スクリーニングとして次世代シーケンサion PGMTMを用いた網羅的候補遺伝子解析システムを構築した。本システムは、既知のEDS病型の原因遺伝子および代表的な類縁結合組織疾患の原因遺伝子を含むオリジナルなプラットフォームであり、変異同定症例の解析を通じてその正確性を検証することができた。さらに、対象症例の解析に着手することができ、症例群Aにおいては、2症例において同一遺伝子変異を同定することに成功した。本成果は、予定を上回るものといえる。
二次スクリーニングとしての全エクソーム解析は、既に当研究チーム内で体制を構築していたが、平成25年度、症例群B、Dを有する症例に対して実施することができた。現時点で病的変異は同定できていないが、予定を上回る進展状況といえる。
以上、本研究の2本柱である臨床的探索体制が予定通り整備され、分子遺伝学的探索体制は予想を上回る進展状況であり、全体として当初の計画以上といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
臨床的探索として、研究代表者および分担者の籏持淳博士により、引き続き全国医療機関から既知のEDS病型に属さない新たな症例の収集（臨床情報、患者由来検体）を継続する。注目している4症例群においては、症例数を増やし、臨床情報を蓄積する。特に症例群Aにおいては、症状および分子遺伝学的解析に基づき患者数を増やし、自然歴を整理し、新規症候群（病型）としての確立をめざす。新たに、4症例群に該当しない特徴を持つ症例を見出すことができれば、その臨床症状、病理所見、生化学所見などを詳細に分析し、新規の病型といえるかを検討する。
分子遺伝学的探索として、研究代表者、分担者の涌井敬子博士により、平成25年度からの継続で、Ion PGMTMシーケンサを用いた一次スクリーニング（既知のEDS病型および類縁結合組織疾患の原因遺伝子を搭載したカスタムパネル）により、関連遺伝子を調べる。変異が同定されれば、capillaryシーケンサを用いたSanger法で検証する。一次スクリーニング陰性例に対しては、分担者の三宅紀子博士、松本直通博士により、Ion Proton TM、Hiseq2000TM、Genome analyzerIIxTMなどの高性能次世代シーケンサを用いたエクソーム解析による網羅的遺伝子変異スクリーニングを行う。変異が同定されれば、Sanger法で検証する。
症例群Aについては、皮膚線維芽細胞を入手できれば、生化学分析などの機能解析を行い、検出された遺伝子変異による病態を探索する。
これら臨床的、分子遺伝学的探索は、国内の連携研究者（森崎裕子博士、渡邉淳博士）、海外の研究協力者（De Paepe博士、Malfait博士）と情報交換しながら行い、適宜アドバイスを得る。並行して、上記研究計画において倫理的問題がないか、分担者の福嶋義光博士により検討される。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本研究における主な消耗品として、デスクトップ型ion PGMTMシーケンサを用いた候補遺伝子スクリーニング関係、Hiseq2000TMなどの高性能次世代シーケンサを用いたエクソーム解析関係がある。入手および解析する症例数、使用する消耗品代を予測して研究計画を立てていたが、解析症例数が予想どおりのペースではなかったこと、および使用試薬の価格変動や新規試薬の採用などで当初計画よりも安価に研究が完了した。以上から、次年度使用額が生じることとなった。
平成25年度同様、主な消耗品代として、デスクトップ型ion PGMTMシーケンサを用いた候補遺伝子スクリーニング関係、Hiseq2000TMなどの高性能次世代シーケンサを用いたエクソーム解析関係を予定している。解析症例数を予測しながら、最適量の消耗品を購入し、当初計画どおりの予算執行をめざす。
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[Presentation] Establishment and Validation of iPS Cells and Knockout Mice for dermatan 4-O-sulfotransferase 1 (D4ST1)-deficient Ehlers-Danlos Syndrome (DDEDS)2013
Author(s)
Kosho T, Yue F, Saka S, Tsumita N, Kasahara Y, Okada T, Mizumoto S, Kobayashi M, Nakayama J, Miyake N, Nomura Y, Era T, Hatamochi A, Fukushima Y, Matsumoto N, Sugahara K, Sasaki K, Takeda S
Organizer
American Society of Human Genetics 63nd Annual Meeting
Place of Presentation
Boston Convention Center, Boston, USA
Year and Date
20131022-20131026
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