新規機序による先天性溶血性貧血の病態体系への組み入れと新しい診断法の確立

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25461609
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 菅野 仁 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70221207)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 赤血球膜 / 溶血性貧血 / リン脂質 / 貪食目印分子 / 単一遺伝子病

Outline of Annual Research Achievements

先天性溶血性貧血は、赤血球膜・酵素およびヘモグロビン遺伝子の変異によって発症する単一遺伝子病である。我々の研究室では、赤血球酵素活性、還元型グルタチオン濃度測定、イソプロパノール試験、赤血球形態観察、赤血球eosin 5'-maleimide結合能およびグリセロール溶血試験により先天性溶血性貧血の病型診断を実施している。病型診断は患者の予後予測、回避すべき薬剤の選択や脾臓摘出術の適応決定などの遺伝カウンセリングにおいて、極めて重要である。遺伝性有口赤血球症の一型（dehydrated hereditary stomatocytosis; DHS）など一部の病型では脾摘後に重症の血栓性疾患を併発することが知られていたが、診断には赤血球内陽イオン濃度の測定など研究室レベルの検査が必要であった。我々はこのDSTをPIEZO1遺伝子変異により迅速且つ確実に診断するターゲットシークエンシングシステムを開発し、我が国のDHS症例を2例診断した。
赤血球膜・ヘモグロビン・酵素異常症が否定された13歳男児の先天性溶血性貧血に関する病因を明らかにする目的で全エクソーム解析を実施した。その結果、349種の候補遺伝子変異を検出した。いずれも既知の溶血性貧血関連遺伝子ではなかったが、遺伝子変異マウスを用いた先行研究において、溶血性貧血、肝内胆汁うっ滞、Bリンパ球分化障害などとの関連を認めていたATP11Cに注目した。ATP11Cは脂質二重層の外側に露出したホスファチジルセリン（PS）をATP依存性に内側へ輸送するflippaseをコードしており、患児はc.1253C>A（p.Thr418Asn）に関してヘミ接合、母はヘテロ接合であった。患児、母の赤血球flippase活性はそれぞれ正常対照の10、50％に低下しており、その結果加齢赤血球表面に貪食目印分子となるPSの露出が増大し、血管外溶血が惹起することを明らかに出来た。

Research Products

• [Journal Article] ATP11C is a major flippase in human erythrocytes and its defect causes congenital hemolytic anemia. (2016)
  • Author(s): Arashiki N, Takakuwa Y, Mohandas N, Hale J, Ogura H, Utsugisawa T, Ohga S, Miyano S, Ogawa S, Kojima S, Kanno H
  • Journal Title: Haematologica Volume: 101 Pages: 559-565
  • DOI: 10.3324/haematol.2016.142273
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] PIEZO1 gene mutation in a Japanese family with hereditary high phosphatidylcholine hemolytic anemia and hemochromatosis-induced diabetes mellitus. (2016)
  • Author(s): Imashuku S, Muramatsu H, Sugihara T, Okuno Y, Wang X, Yoshida K, Kato A, Tatsumi Y, Hattori A, Kita S, Oe K, Sueyoshi A, Usui T, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Ogawa S, Kojima S, Kanno H
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s12185-016-1970-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Erythrocyte glutathione is a novel biomarker of Diamond-Blackfan anemia (2016)
  • Author(s): Utsugisawa T, Uchiyama T, Toki T, Ogura H, Aoki T, Hamaguchi I, Ishiguro A, Ohara A, Kojima S, Ohga S, Ito E, Kanno H
  • Journal Title: Blood Cells, Molecules and Diseases Volume: 59 Pages: 31-36
  • DOI: 10.1016/j.bcmd.2016.03.007
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency in Japan (2015)
  • Author(s): Kanno H, Ogura H.
  • Journal Title: Rinsho Ketsueki Volume: 56 Pages: 771-777
  • DOI: 10.11406/rinketsu.56.771.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] ALDH2 polymorphism in patients with Diamond-Blackfan anemia in Japan. (2015)
  • Author(s): Ikeda F, Toki T, Kanezaki R, Terui K, Yoshida K, Kanno H, Ohga S, Ohara A, Kojima S, Ogawa S, Ito E
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 103 Pages: 112-114
  • DOI: 10.1007/s12185-015-1891-0.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Loss of function mutations in RPL27 and RPS27 identified by whole-exome sequencing in Diamond-Blackfan anaemia. (2015)
  • Author(s): Wang R, Yoshida K, Toki T, Sawada T, Uechi T, Okuno Y, Sato-Otubo A, Kudo K, Kamimaki I, Kanezaki R, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Terui K, Sato T, Iribe Y, Ohga S, Kuramitsu M, Hamaguchi I, Ohara A, Hara J, Goi K, Matsubara K, Koike K, Ishiguro A, Okamoto Y, Watanabe K, Kanno H, et al.
  • Journal Title: Br J Haematol Volume: 168 Pages: 854-864
  • DOI: 10.1111/bjh.13229.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ATP11C Encodes a Major Flippase in Human Erythrocyte and Its Genetic Defect Causes Congenital Non-Spherocytic Hemolytic Anemia (2015)
  • Author(s): 新敷 信人、高桑 雄一、小倉 浩美、槍澤 大樹、宮野 悟、小川 誠司、小島 勢二、大賀 正一、Narla Mohandas、菅野 仁
  • Organizer: The American Society of Hematology
  • Place of Presentation: オーランド（アメリカ）
  • Year and Date: 2015-12-05 – 2015-12-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] COL4A1 is a Novel Causative Gene Responsible for Congenital Hemolytic Anemia, Representing Characteristic Clinical Course in Infants (2015)
  • Author(s): 小倉 浩美、大賀 正一、青木 貴子、槍澤 大樹、高橋 秀弘、岩井 朝幸、渡邉 健一郎、奥野 友介、吉田 健一、宮野 悟、小川 誠司、小島 勢二、菅野 仁
  • Organizer: The American Society of Hematology
  • Place of Presentation: オーランド（アメリカ）
  • Year and Date: 2015-12-05 – 2015-12-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Significance of gene analysis in a patient with hemolytic anemia in the adulthood (2015)
  • Author(s): 小倉 浩美、大賀 正一、青木 貴子、槍澤 大樹、高橋 秀弘、岩井 朝幸、濱端 隆行、渡邉 健一郎、常松 健一郎、奥野 友介、村松 秀城、吉田 健一、宮野 悟、小川 誠司、小島 勢二、菅野 仁
  • Organizer: 日本血液学会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂（石川県金沢市）
  • Year and Date: 2015-10-17 – 2015-10-17
• [Presentation] 先天性貧血症の鑑別診断における次世代シークエンスの有用性 (2015)
  • Author(s): 青木 貴子、岩﨑 拓也、小倉 浩美、浅井 隆善、土居崎 小夜子、奥野 友介、村松 秀城、大賀 正一、小川 誠司、小島 勢二、菅野 仁
  • Organizer: 日本人類遺伝学会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-16
• [Presentation] 診断に苦慮したグルコース-6-リン酸脱水素酵素(G6PD)異常症の女児例 (2015)
  • Author(s): 宇佐美 郁哉、窪田 博仁、毎原 敏郎、菅野 仁
  • Organizer: 日本小児科学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2015-04-17 – 2015-04-19
• [Book] 第VIII章 2.先天性溶血性貧血、血液専門医テキスト改訂第二版 (2015)
  • Author(s): 菅野 仁
  • Total Pages: 604
  • Publisher: 南江堂
• [Book] 溶血検査、最新ガイドライン準拠 血液疾患 診断・治療指針 (2015)
  • Author(s): 菅野 仁
  • Total Pages: 576
  • Publisher: 中山書店
• [Book] 診療の手引きと臨床データ集 血液疾患診療ハンドブック改訂3版 (2015)
  • Author(s): 菅野 仁、小倉浩美
  • Total Pages: 592
  • Publisher: 医薬ジャーナル社
• [Book] 赤血球酵素活性、スタンダード検査血液学第3版 (2015)
  • Author(s): 菅野 仁
  • Total Pages: 496
  • Publisher: 医歯薬出版
• [Book] 溶血性貧血、こどもの病気 遺伝について聞かれたら (2015)
  • Author(s): 菅野 仁
  • Total Pages: 260
  • Publisher: 診断と治療社