HPMR症候群（高アルカリフォスファターゼ血症-発達遅滞症候群）の原因遺伝子解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25461535
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 藤原 幾磨 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10271909)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅野 潤子 東北大学, 大学病院, 講師 (30509386) ; 箱田 明子 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70509398)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 高アルカリフォスファターゼ血症 / 発達遅滞 / Mabry症候群 / 全エクソンシークエンス

Outline of Annual Research Achievements

平成25年度には全エクソンシークエンスにより、当該患者のPIGL遺伝子に２つの変異（欠失）を認め（c.36_48del；c.254_255del）、それぞれ患者の父親、母親由来であることが判明した。
平成26年度は、まず患者の顆粒球の細胞表面におけるGPIアンカー蛋白の発現を、フローサイトメトリーで解析し、患者顆粒球ではDAF、FLAER、CD24、CD16などの発現が、正常と比較して低下していることが明らかになった。
次に、PIGLを喪失したCHO細胞に、野生型PIGL遺伝子および上記変異PIGL遺伝子をそれぞれ導入し、細胞表面GPIアンカー蛋白の発現をフローサイトメトリーで解析したところ、CD59、DAF、FLAERの発現は、いずれの変異遺伝子を導入した細胞でも野生型遺伝子導入細胞に比べて低下していた。このことから、患者のPIGL遺伝子の２つの変異は、GPIアンカー生合成異常の原因であることが示唆された。
上記CHO細胞溶解物を用い、PIGL蛋白のウェスタンブロット解析を行ったところ、c.254_255del変異導入細胞ではPIGL蛋白は検出されなかった一方、c.36_48del変異を導入した細胞では、短い微かなバンドを２本認めた。PIGL遺伝子の配列を確認したところ、下流に翻訳開始コドンになり得るメチオニンが２ヵ所あり、ウェスタンブロットで確認された２本のバンドは、それぞれのメチオニンを開始コドンとするPIGLのアイソフォームが形成されたものと考えられた。
以上の結果より、当該患者で認められたPIGL遺伝子の変異は、HPMR症候群（Mabry症候群）の原因であることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該HPMR症候群患者において、全エクソンシークエンスによりPIGL遺伝子に２つの変異を認めた。さらに、変異遺伝子を導入したCHO細胞を用いて機能解析を行い、これらの変異がGPIアンカーの異常を来すことが判明し、当初の目的である、当該患者の原因遺伝子を明らかにすることができた。

Strategy for Future Research Activity

PIGL遺伝子の変異は、CHIME症候群の原因であるとの報告がある（Ng et al. Am J Hum Genet 2012）。HPMR症候群とCHIME症候群とでは、臨床徴候がかなり異なり、その理由は不明である。今後は、それぞれの症候群で報告されているPIGL遺伝子変異の機能解析を行い、臨床徴候が異なる理由を解明していく。
さらに、同様の徴候を示す患者を集積し、遺伝子解析を進めていく。

Causes of Carryover

遺伝子変異の機能解析が順調に進み、当初計画したよりも使用額が少なく済んだ。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今回の結果を学会等で積極的に発表し、本研究の意義を広く示すとともに、同様の症状を認める患者を集積し、遺伝子解析を進める。
そのための経費として、未使用金は平成２７年度分と合わせて使用する。

Research Products

• [Journal Article] Mutations in PIGL in a Patient with Mabry Syndrome (2015)
  • Author(s): Fujiwara I, Murakami Y, Niihori T, Kannno J, Hakoda A, Sakamoto O, Okamoto N, Funayama R, Nagashima T, Nakayama K, Kinoshita T, Kure S, Matsubara Y, Aoki Y
  • Journal Title: Am J Med Genet Part A Volume: 167 Pages: 777-785
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.36987
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant