Approach for identification of novel causative genes in male infertility

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26462461
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 佐藤 陽一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学系), 准教授 (10363160)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 あい子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学系), 教授 (30122253) ; 井本 逸勢 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (30258610) ; 岩本 晃明 国際医療福祉大学, 大学病院, 教授 (60046117)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 男性不妊症 / アンドロロジー / GWAS / 次世代シーケンサー

Outline of Annual Research Achievements

男性不妊症原因遺伝子の同定を目指し、以下の研究成果を得た。
１．生殖能力が有ると確認された男性と一般集団の男性を対象とした精液パラメータ関連遺伝子の同定：一般集団の男性800検体について、ゲノムワイド関連解析(GWAS)を行った。精子運動率と関連解析を行った結果、有意水準10-5以下を満たす複数のSNP (一塩基多型)が確認された。これらのSNPについて、別集団の男性700検体を対象にreplication解析を行い、2集団の結果をメタ解析により統合した。その結果、精子運動率に影響を及ぼす遺伝子座を同定した。
２．無精子症患者と家系を対象とした無精子症関連遺伝子の同定：無精子症原因遺伝子を同定するため、無精子症患者3名とそれぞれの両親3家系、計9名を対象として、エクソームシーケンスを行い、患者のみで見られる変異および遺伝子の抽出を行った。両親どちらにも存在せず、患者のみで見られる変異を絞り込んだが、該当する変異や遺伝子は抽出されなかった。次に母親から受け継いだ変異が無精子症の原因である可能性も考えられることから、父親には存在せず、患者のみに見られる変異と遺伝子の絞り込みを行った。その結果、12個の変異と7個の遺伝子が無精子症原因の候補遺伝子として抽出することができた。
３．その他：アロマターゼをコードするCYP19A1遺伝子上のSNP (rs2414095)は血中FSH（卵胞刺激ホルモン）濃度の調節を介して、精子産生に関与していることを明らかにした。また、無精子症や乏精子症と関連を示す9番及び14番染色体に位置する遺伝子座や、精巣の大きさと関連する2番染色体に位置する遺伝座を同定した。
以上の成果は、本疾患の病態を解き明かし、より本質的な診断および治療法の開発に繋がると期待される。

Research Products

• [Journal Article] An independent validation study of three single nucleotide polymorphisms at the sex hormone-binding globulin locus for testosterone levels identified by genome-wide association studies (2017)
  • Author(s): Youichi Sato, Atsushi Tajima, Motoki Katsurayama, Shiari Nozawa, Miki Yoshiike, Eitetsue Koh, Jiro Kanaya, Mikio Namiki, Kiyomi Matsumiya, Akira Tsujimura, Kiyoshi Komatsu, Naoki Itoh, Jiro Eguchi, Issei Imoto, Aiko Yamauchi, Teruaki Iwamoto
  • Journal Title: Human Reproduction Open Volume: 1 Pages: 1-8
  • DOI: https://doi.org/10.1093/hropen/hox002
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Anomalous Separation of Small Y-Chromosomal DNA Fragments on Microchip Electrophoresis (2016)
  • Author(s): Mohammad Jabasini, Ashraf Ewis, Youichi Sato, Yutaka Nakahori, Yoshinobu Baba
  • Journal Title: Scientia Pharmaceutica Volume: 84 Pages: 507-513
  • DOI: 10.3797/scipharm.1603-01
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A replication study of a candidate locus for follicle-stimulating hormone levels and association analysis for semen quality traits in Japanese men (2016)
  • Author(s): Youichi Sato, Atsushi Tajima, Motoki Katsurayama, Shiari Nozawa, Miki Yoshiike, Eitetsue Koh, Jiro Kanaya, Mikio Namiki, Kiyomi Matsumiya, Akira Tsujimura, Kiyoshi Komatsu, Naoki Itoh, Jiro Eguchi, Issei Imoto, Aiko Yamauchi, Teruaki Iwamoto.
  • Journal Title: Journal of Human Genetics Volume: 61 Pages: 911-915
  • DOI: 10.1038/jhg.2016.82
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] AZFc部分欠失gr/gr欠失例の臨床像の検討 (2016)
  • Author(s): 内田 将央、佐藤 陽一、古城 公佑、岩本 晃明
  • Organizer: 第61回日本生殖医学会学術講演会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-11-03 – 2016-11-04
• [Presentation] A replication study of four candidate loci for sex hormone levels previously identified by genome-wide association studies (2016)
  • Author(s): Youichi Sato, Atsushi Tajima, Katsurayama Motoki, Issei Imoto, Aiko Yamauchi, Iwamoto Teruaki
  • Organizer: The 13th International Congress of Human Genetics
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-04-03 – 2016-04-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Association analyses between copy numbers of genes in the azoospermia factor c (AZFc) region on the Y chromosome and male infertility (2016)
  • Author(s): Imani Soushi, Youichi Sato, Shimozawa Tatsuya, Iwamoto Teruaki, Aiko Yamauchi
  • Organizer: The 13th International Congress of Human Genetics
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-04-03 – 2016-04-07
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 徳島大学大学院医歯薬学研究部医薬品情報学分野
  • URL: http://www.tokushima-u.ac.jp/ph/faculty/labo/inf/