2014 Fiscal Year Research-status Report
マイクロアレイおよび次世代シークエンスを用いた知的障害原因遺伝子の探索
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26461522
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
高野 亨子 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (70392420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古庄 知己 信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 准教授 (90276311)
稲葉 雄二 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (30334890)
涌井 敬子 信州大学, 学術研究院医学系, 講師 (50324249)
福嶋 義光 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (70273084)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 知的障害 / マイクロアレイ染色体検査 / 次世代シークエンサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
知的障害（intellectual disability; ID）は知能指数（IQ）70 未満の状態であり、全人口の1～3％に認め非常に頻度の高い病態の一つであるが、ID の原因は約半数で不明と言われている。欧米ではID の原因検索の第一段階としてマイクロアレイ染色体検査、第二段階として全エクソーム解析を行い成果を上げているが、本邦ではまだ体制が整っていない。本研究はID に対する遺伝学的解析を体系化し、長野県におけるID 患者の病因および臨床像を明らかにすることを目的とする。
１．「ID 外来」の設立：平成26年4月に信州大学医学部附属病院遺伝子診療部にID 患者に対する健康管理・療育的支援、原因検索、および遺伝カウンセリングを提供する包括的外来「ID 外来」を立ち上げた。当院および信州小児神経診療ネットワークを中心に本研究を周知させ、ID患者のリクルートを行った。小児科医（小児神経専門医、臨床遺伝専門医）、認定遺伝カウンセラーで診療を行っている。
２．ID原因検索における遺伝学的検査の体系化
(１)マイクロアレイ解析：第1次スクリーニングとして、古典的染色体G分染法と共にマイクロアレイ染色体検査を行う。
(２)次世代シークエンス解析：第１次スクリーニング陰性患者は第2次スクリーニングとしてデスクトップ型次世代シークエンサーIon PGMを用いたID遺伝子パネル解析を行う。第1、2次スクリーニングを含めた本研究は信州大学遺伝子解析倫理委員会の承認を受けて行われている。
３．成果：平成27年3月末までにID外来受診患者のうち49名の研究参加同意が得られ臨床症状および検体収集を行い、遺伝学的解析を開始した。第1次スクリーニングは44名（研究参加前に既にマイクロアレイ解析陰性であった患者35名を含む）で終了し、臨床的意義のあるゲノムコピー数変化を1名に認めた。第2次スクリーニングは25名で終了し3名に病的変異を認めた。
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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
１．「ID外来」の設立：平成26年4月に信州大学医学部附属病院（信大病院）遺伝子診療部内に「ID外来」を立ち上げた。週1回、研究代表者（小児神経専門医、臨床遺伝専門医）と認定遺伝カウンセラーの体制で対応している。「ID外来」について当院小児科および信州小児神経診療ネットワークを通じて周知させ、順調に紹介患者数を伸ばしている。本研究ではID患者（IQまたは発達指数; DQ＜70）を対象とし、合併症の有無にかかわらず広く受け入れ、平成27年3月末までに49名の研究参加同意を書面で得た。49名の患者の内訳は男26人、女23人、受診時平均年齢6歳11カ月であった。患者のIQは軽度～最重度までそれぞれほぼ同数であった。平成27年4月日本小児科学会学術集会で、日本初のID診療に特化した「ID外来」の設立および遺伝学的解析体制について発表した。
２．ID原因検索における遺伝学的検査の体系化：第1次スクリーニングのマイクロアレイ解析は代表者所属教室で平成21年より研究として行われており、そのノウハウを生かし順調に解析が進んでいる。44名（研究参加前に既にマイクロアレイ解析陰性であった患者35名を含む）で解析が終了し、臨床的意義のあるゲノムコピー数変化を1名に認めた。第2次スクリーニングの次世代シークエンス解析はID関連既知遺伝子を49選択し（遺伝形式は常染色体優性22、常染色体劣性6、X連鎖性21）カスタムパネル（IDパネル）を設計・作成した。次世代シークエンサーIon PGMでIDパネルを用いシークエンス解析、データ処理（変異の絞り込み）を行い病的意義が疑われる変異について、サンガー法で変異の再確認を行い、可能であれば患者の両親解析を行い最終的に変異の意義を決定している。IDパネル解析は25名で終了し3名に病的変異を認め、現在も解析継続中である。この成果の一部は平成26年10月米国人類伝学会、11月日本人類遺伝学会で発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．「ID外来」：「ID外来」の更なる発展を目指す。具体的には研究分担者と協力し、長野県小児科地方会などを通じて同外来の普及に努める。個々の患者に対しては、マイクロアレイ解析や次世代シークエンス解析で得られた結果を患者の健康管理・療育的支援、原因検索、および遺伝カウンセリングに役立てていく。また、紹介元の医療機関に結果をフィードバックし日常診療にいかせるようにする。全体としては本研究参加患者の臨床症状（IQまたはDQ、性別、家族歴の有無、神経学的合併症の有無、小奇形または大奇形合併の有無など）を蓄積し、遺伝学的検査結果（異常なし、あり）との関連を検討していく予定である。
２．ID原因検索における遺伝学的検査
平成26年度に確立した第1次、第2次スクリーニングを継続していく。スクリーニング陽性患者については臨床像との相関を検討する。スクリーニング陰性患者に対しては臨床的特徴を分析し蓄積していく。共通する特徴を有する患者・家系が存在する時は、トリオサンプル（患者および患者両親）を用いた全エクソーム解析を考慮する。全エクソーム解析は連携研究者および研究協力者の施設で実施する。平成26年10月に当施設にデスクトップ型次世代シークエンサーMiSeqが導入されたことから、2次スクリーニングの次の段階としてMiSeqにて疾患関連遺伝子解析（TruSight One、約4800遺伝子）を行うことも検討中である。遺伝学的検査の結果は症例報告や「ID外来」の全体像の報告の形で、平成27年5月の日本小児神経学会、7月の日本小児人類遺伝学会などで発表を予定している。また貴重な症例に関して、論文化も予定している。
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| Causes of Carryover |
次世代シークエンサー解析は16人ごとに解析を行うため、当初計画していたよりも、ゆっくりなペースでの解析となった。そのため、本年度の患者検体の一部は27年度に解析することになり当初予定したよりも支出の減額となった。また予定していたより安価に学会発表の国内、国外出張することができたため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は、平成27年度請求額と合わせて実験の消耗品費として使用するとともに平成27年度追加で参加予定の学会発表（日本小児科学会総会、日本小児遺伝学会）のための国内旅費として使用する。
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