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iPS細胞を用いた小児神経発達障害におけるシナプス病態の理解

Research Project

Project/Area Number 17J40108
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Pediatrics
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

下島 圭子  東京女子医科大学, 輸血・細胞プロセシング科, 助教

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsiPS細胞 / 神経分化誘導 / 発達障害 / ゲノム編集 / アンチセンスオリゴ / 小児神経発達障害 / ゲノム解析 / 疾患iPS細胞 / 病態解析
Outline of Annual Research Achievements

小児神経発達障害は、近年の大規模なゲノム解析により様々なゲノム変異が症状の発現に関わっていることが明らかになってきている。関連遺伝子の種類は多岐にわたるが、遺伝子変異は百人百様であり、メジャーな遺伝子が存在するわけではない。本研究の目的は、希少な小児神経発達障害におけるゲノム変異が引き起こす神経細胞レベルの病態を効率よく解析する系を確立させ、表現型の観察だけではわからない分子レベルの疾患概念を確立させることにある。
当該研究員のグループは、これまでにXq22領域の微細欠失によって高度な発達障害を来すことを明らかにしてきた。このうち1例は女性であったことから、X不活化の影響を逃れる遺伝子が患者の病態の原因であることが推測された。そこでこの患者由来細胞から樹立した疾患iPS細胞を複数樹立し、そのモノクローナル化した細胞クローン間で欠失範囲内に位置する遺伝子のうち、不活化の影響を免れる遺伝子を探索した。
具体的には複数のiPS細胞クローンからRNAを抽出し、遺伝子発現をRT-PCR法で解析した。まず最初にクローン間でハウスキーピング遺伝子の発現差がないことを確認した。次に欠失範囲に存在する遺伝子のうち、X不活化の影響を受けることがよく知られている遺伝子としてPLP1遺伝子の発現を調べたところ、1つのクローン以外はPLP1が発現していた。このことはX不活化のアンバランスがあることを示唆していた。PLP1が発現していないクローンは欠失を持つ染色体側が優先的に不活化されていると考えられたため、このクローンで発現している遺伝子を調べたところ、BEX2はすべてのクローンで発現していることが明らかになり、X不活化の影響を免れていると考えられた。
当該患者は、BEX2の発現が相対的に低下していることが考えられ、このことがこの患者における神経発達障害に関わっている可能性が示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (92 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (40 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 40 results,  Open Access: 19 results,  Acknowledgement Compliant: 9 results) Presentation (50 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Deep intronic deletion in intron 3 of PLP1 is associated with a severe phenotype of Pelizaeus-Merzbacher disease2021

    • Author(s)
      Yamamoto-Shimojima Keiko、Akagawa Hiroyuki、Yanagi Kumiko、Kaname Tadashi、Okamoto Nobuhiko、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 14-14

    • DOI

      10.1038/s41439-021-00144-y

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complex chromosomal rearrangements of human chromosome 21 in a patient manifesting clinical features partially overlapped with that of Down syndrome2020

    • Author(s)
      Imaizumi Taichi、Yamamoto-Shimojima Keiko、Yanagishita Tomoe、Ondo Yumiko、Nishi Eriko、Okamoto Nobuhiko、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Human Genetics

      Volume: 139 Issue: 12 Pages: 1555-1563

    • DOI

      10.1007/s00439-020-02196-6

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Breakpoint junction analysis for complex genomic rearrangements with the caldera volcano‐like pattern2020

    • Author(s)
      Yanagishita Tomoe、Imaizumi Taichi、Yamamoto‐Shimojima Keiko、Yano Tamami、Okamoto Nobuhiko、Nagata Satoru、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Human Mutation

      Volume: 41 Issue: 12 Pages: 2119-2127

    • DOI

      10.1002/humu.24108

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel COL4A1 mutations identified in infants with congenital hemolytic anemia in association with brain malformations2020

    • Author(s)
      Ogura Hiromi、Ohga Shouichi、Aoki Takako、Utsugisawa Taiju、Takahashi Hidehiro、Iwai Asayuki、Watanabe Kenichiro、Okuno Yusuke、Yoshida Kenichi、Ogawa Seishi、Miyano Satoru、Kojima Seiji、Yamamoto Toshiyuki、Yamamoto-Shimojima Keiko、Kanno Hitoshi
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 42-42

    • DOI

      10.1038/s41439-020-00130-w

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  • [Journal Article] Analyses of breakpoint junctions of complex genomic rearrangements comprising multiple consecutive microdeletions by nanopore sequencing2020

    • Author(s)
      Imaizumi Taichi、Yamamoto-Shimojima Keiko、Yanagishita Tomoe、Ondo Yumiko、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 65 Issue: 9 Pages: 735-741

    • DOI

      10.1038/s10038-020-0762-6

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      2020 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Novel LAMA2 variants identified in a patient with white matter abnormalities2020

    • Author(s)
      Yamamoto-Shimojima Keiko、Ono Hiroaki、Imaizumi Taichi、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 16-16

    • DOI

      10.1038/s41439-020-0103-5

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      2020 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Primrose syndrome associated with unclassified immunodeficiency and a novel ZBTB20 mutation.2020

    • Author(s)
      Yamamoto-Shimojima K, Imaizumi T, Akagawa H, Kanno H, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Am J Med Genet A

      Volume: 182 Issue: 3 Pages: 521-526

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.61432

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Compound Heterozygous <i>ALDH7A1</i> Mutation Causes the Hemi-Allelic Expression in a Patient with Pyridoxine-Dependent Epilepsy2019

    • Author(s)
      Yanagishita T, Yamamoto-Shimojima K, Koike T, Nasu H, Takahashi Y, Akiyama T, Nagata S, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Tokyo Women's Medical University Journal

      Volume: 3 Issue: 0 Pages: 73-77

    • DOI

      10.24488/twmuj.2019005

    • NAID

      130007770823

    • ISSN
      2432-6186
    • Year and Date
      2019-12-20
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  • [Journal Article] Advantages of ddPCR in detection of <i>PLP1</i> duplications2019

    • Author(s)
      Imaizumi T, Yamamoto-Shimojima K, Yamamoro T.
    • Journal Title

      Intractable & Rare Diseases Research

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: 198-202

    • DOI

      10.5582/irdr.2019.01067

    • NAID

      130007709095

    • ISSN
      2186-361X, 2186-3644
    • Year and Date
      2019-08-31
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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phenotypic features of 1q41q42 microdeletion including WDR26 and FBXO28 are clinically recognizable: The first case from Japan.2019

    • Author(s)
      Yanagishita T, Yamamoto-Shimojima K, Nakano S, Sasaki T, Shigematsu H, Imai K, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Brain Dev.

      Volume: 41 Issue: 5 Pages: 452-455

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2018.12.006

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      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elucidation of the pathogenic mechanism and potential treatment strategy for a female patient with spastic paraplegia derived from a single-nucleotide deletion in PLP12019

    • Author(s)
      Yamamoto-Shimojima Keiko、Imaizumi Taichi、Aoki Yusuke、Inoue Ken、Kaname Tadashi、Okuno Yusuke、Muramatsu Hideki、Kato Kohji、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 未定 Issue: 7 Pages: 665-671

    • DOI

      10.1038/s10038-019-0600-x

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Natural histories of patients with Wolf-Hirschhorn syndrome derived from variable chromosomal abnormalities.2019

    • Author(s)
      Yamamoto-Shimojima K, Kouwaki M, Kawashima Y, Itomi K, Momosaki K, Ozasa S, Okamoto N, Yokochi K, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Congenit Anom (Kyoto).

      Volume: 59 Issue: 5 Pages: 169-173

    • DOI

      10.1111/cga.12318

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      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Genomic backgrounds of Japanese patients with undiagnosed neurodevelopmental disorders2019

    • Author(s)
      Yamamoto Toshiyuki、Imaizumi Taichi、Yamamoto-Shimojima Keiko、Kurahashi Hirokazuら,
    • Journal Title

      Brain and Development

      Volume: 41 Issue: 9 Pages: 776-782

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2019.05.007

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      2019 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Three Japanese patients with 3p13 microdeletions involving FOXP1.2019

    • Author(s)
      Yamamoto-Shimojima K, Okamoto N, Matsumura W, Okazaki T, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Brain and Development

      Volume: 41(3) Issue: 3 Pages: 257-262

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2018.10.016

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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Establishment of a simple and rapid method to detect MECP2 duplications using digital polymerase chain reaction.2019

    • Author(s)
      Yanagishita T, Yamamoto-Shimojima K, Nakano S, Sasaki T, Shigematsu H, Imai K, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Congenital Anomalies (Kyoto)

      Volume: 印刷中 Issue: 1 Pages: 10-14

    • DOI

      10.1111/cga.12325

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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] De novo 1p35.2 microdeletion including PUM1 identified in a patient with sporadic west syndrome.2019

    • Author(s)
      Imaizumi T, Mogami Y, Okamoto N, Yamamoto-Shimojima K, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Congenital Anomalies (Kyoto)

      Volume: 印刷中 Issue: 6 Pages: 193-194

    • DOI

      10.1111/cga.12322

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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Identification of a rare homozygous <i>SZT2</i> variant due to uniparental disomy in a patient with a neurodevelopmental disorder2018

    • Author(s)
      Imaizumi Taichi、Kumakura Akira、Yamamoto-Shimojima Keiko、Ondo Yumko
    • Journal Title

      Intractable & Rare Diseases Research

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 245-250

    • DOI

      10.5582/irdr.2018.01117

    • NAID

      130007533901

    • ISSN
      2186-361X, 2186-3644
    • Year and Date
      2018-11-30
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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Novel compound heterozygous EPG5 mutations consisted with a missense mutation and a microduplication in the exon 1 region identified in a Japanese patient with Vici syndrome2018

    • Author(s)
      Shimada Shino、Hirasawa Kyoko、Takeshita Akiko、Nakatsukasa Hidetsugu、Yamamoto-Shimojima Keiko、Imaizumi Taichi、Nagata Satoru、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      American Journal of Medical Genetics Part A

      Volume: 176 Issue: 12 Pages: 2803-2807

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.40500

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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] An episode of acute encephalopathy with biphasic seizures and late reduced diffusion followed by hemiplegia and intractable epilepsy observed in a patient with a novel frameshift mutation in HNRNPU2018

    • Author(s)
      Shimada Shino、Oguni Hirokazu、Otani Yui、Nishikawa Aiko、Ito Susumu、Eto Kaoru、Nakazawa Tomoyuki、Yamamoto-Shimojima Keiko、Takanashi Jun-ichi、Nagata Satoru、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Brain and Development

      Volume: 40 Issue: 9 Pages: 813-818

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2018.05.010

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  • [Journal Article] Independent occurrence of de novo HSPD1 and HIP1 variants in brothers with different neurological disorders ? leukodystrophy and autism2018

    • Author(s)
      Yamamoto Toshiyuki、Yamamoto-Shimojima Keiko、Ueda Yuki、Imai Katsumi、Takahashi Yukitoshi、Imagawa Eri、Miyake Noriko、Matsumoto Naomichi
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 18-18

    • DOI

      10.1038/s41439-018-0020-z

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  • [Journal Article] Novel A178P mutation in SLC16A2 in a patient with Allan-Herndon-Dudley syndrome.2018

    • Author(s)
      Yamamoto T, Lu Y, Nakamura R, Shimojima K, Kira R.
    • Journal Title

      Congenit Anom (Kyoto).

      Volume: 58(4) Issue: 4 Pages: 143-144

    • DOI

      10.1111/cga.12251

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      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Infantile spasms related to a 5q31.2-q31.3 microdeletion including PURA2018

    • Author(s)
      Shimojima Keiko、Okamoto Nobuhiko、Ohmura Kayo、Nagase Hiroaki、Yamamoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 18007-18007

    • DOI

      10.1038/hgv.2018.7

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Somatic mosaic deletions involving SCN1A cause Dravet syndrome2018

    • Author(s)
      Nakayama Tojo、Ishii Atsushi、Yoshida Takeshi、Nasu Hirosato、Shimojima Keiko、Yamamoto Toshiyuki、Kure Shigeo、Hirose Shinichi
    • Journal Title

      American Journal of Medical Genetics Part A

      Volume: 176 Issue: 3 Pages: 657-662

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.38596

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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Mutations in NSD1 and NFIX in Three Patients with Clinical Features of Sotos Syndrome and Malan Syndrome.2017

    • Author(s)
      Lu Y, Chong PF, Kira R, Seto T, Ondo Y, Shimojima K, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Journal of Pediatric Genetics

      Volume: Dec;6(4) Issue: 04 Pages: 234-237

    • DOI

      10.1055/s-0037-1603194

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A novel DARS2 mutation in a Japanese patient with leukoencephalopathy with brainstem and spinal cord involvement but no lactate elevation2017

    • Author(s)
      Shimojima K, Higashiguchi T, Kishimoto K, Miyatake S, Miyake N, Takanashi J, Matsumoto N, Yamamoto T
    • Journal Title

      Hum Genom Var

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 17051-17051

    • DOI

      10.1038/hgv.2017.51

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A novel <i>CASK</i> mutation identified in siblings exhibiting developmental disorders with/without microcephaly2017

    • Author(s)
      Seto T, Hamazaki T, Nishigaki S, Kudo S, Shintaku H, Ondo Y, Shimojima K, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Intractable & Rare Diseases Research

      Volume: 6 Issue: 3 Pages: 177-182

    • DOI

      10.5582/irdr.2017.01031

    • NAID

      130006078836

    • ISSN
      2186-361X, 2186-3644
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      2017 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Characteristics of rare and private deletions identified in phenotypically normal individuals.2017

    • Author(s)
      Shimojima K, Yamamoto T
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: 14;4 Issue: 1 Pages: 17037-17037

    • DOI

      10.1038/hgv.2017.37

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  • [Journal Article] Familial 9q33q34 microduplication in siblings with developmental disorders and macrocephaly.2017

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      Shimojima K, Okamoto N, Goel H, Ondo Y, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Europian Journal of Medical Genetics

      Volume: 60(12) Issue: 12 Pages: 650-654

    • DOI

      10.1016/j.ejmg.2017.08.017

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  • [Journal Article] A novel TUBB4A mutation G96R identified in a patient with hypomyelinating leukodystrophy onset beyond adolescence.2017

    • Author(s)
      Lu Y, Ondo Y, Shimojima K, Osaka H, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: Aug 3;4 Issue: 1 Pages: 17035-17035

    • DOI

      10.1038/hgv.2017.35

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  • [Journal Article] A 15q14 microdeletion involving MEIS2 identified in a patient with autism spectrum disorder.2017

    • Author(s)
      Shimojima K, Ondo Y, Okamoto N, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Human Genome Variation

      Volume: Jul 20;4 Issue: 1 Pages: 17029-17029

    • DOI

      10.1038/hgv.2017.29

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    • Author(s)
      Matsumaru S, Oguni H, Ogura H, Shimojima K, Nagata S, Kanno H, Yamamoto T
    • Journal Title

      Intractable Rare Diseases Research

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 132-136

    • DOI

      10.5582/irdr.2017.01020

    • NAID

      130005695959

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    • Author(s)
      Shimojima K, Okamoto N, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Congenit Anom (Kyoto).

      Volume: 印刷中 Issue: 1 Pages: 36-38

    • DOI

      10.1111/cga.12221

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    • Author(s)
      Yamamoto T, Shimojima K, Ondo Y, Shimakawa S, Okamoto N.
    • Journal Title

      Am J Med Genet A.

      Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 1264-1269

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.38168

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    • Author(s)
      Shirai K, Higashi Y, Shimojima K, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Am J Med Genet A.

      Volume: 173(4) Issue: 4 Pages: 1124-1127

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.38134

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      Seto T, Yamamoto T, Shimojima K, Shintaku H.
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      Hum Genome Var.

      Volume: Mar 16;4 Issue: 1 Pages: 17007-17007

    • DOI

      10.1038/hgv.2017.7

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      Sangu N, Shimojima K, Takahashi Y, Ohashi T, Tohyama J, Yamamoto T.
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      Hum Genome Var.

      Volume: Feb 9;4 Issue: 1 Pages: 17001-17001

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      10.1038/hgv.2017.1

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      Okamoto N, Kimura S, Shimojima K, Yamamoto T.
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      Congenit Anom (Kyoto).

      Volume: 印刷中 Issue: 6 Pages: 197-200

    • DOI

      10.1111/cga.12212

    • NAID

      130008142300

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    • Author(s)
      Lu Y, Shimojima K, Sakuma T, Nakaoka S, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Hum Genome Var.

      Volume: Jan 5;4: Issue: 1 Pages: 16044-16044

    • DOI

      10.1038/hgv.2016.44

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      Yamamoto T, Shimojima K, Matsufuji M, Mashima R, Sakai E, Okuyama T.
    • Journal Title

      Brain Dev.

      Volume: 39(5) Issue: 5 Pages: 422-425

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2016.12.004

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    • Author(s)
      Shimojima K, Okamoto N, Yamamoto T.
    • Journal Title

      Congenit Anom (Kyoto).

      Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 109-113

    • DOI

      10.1111/cga.12205

    • NAID

      130008142363

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      2017-11-15
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      近畿大学東大阪キャンパス(大阪府・東大阪市)
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      2017-06-22
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      第59回日本小児神経学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2017-06-15
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Book] 新遺伝医学やさしい系統講義19講 第5章 染色体の異常を調べる2019

    • Author(s)
      山本圭子(監修:福嶋義光、編集:櫻井晃洋・古庄知己)
    • Total Pages
      340
    • Publisher
      メディカル・サイエンス・インターナショナル
    • ISBN
      9784815701666
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Book] 症例でわかる小児神経疾患の遺伝学的アプローチ2019

    • Author(s)
      山本圭子(監修:山本俊至)
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      診断と治療社
    • ISBN
      9784787824370
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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