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ウィリアムス症候群の社会行動異常に関わる遺伝子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K08251
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関京都大学

研究代表者

木村 亮  京都大学, 医学研究科, 准教授 (20636641)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードウィリアムス症候群 / DNAメチル化 / ネットワーク解析
研究開始時の研究の概要

本研究は、DNAメチル化変化を手がかりに、ウィリアムス症候群の社会行動異常に関わる遺伝子を見出すことを目的とする。ウィリアムス症候群は、7番染色体の片側にある複数の遺伝子の欠失により生じ、多彩な症状を呈することが知られている。しかし、その特徴的な症状である、過度な社交性に関わる遺伝子は不明である。本研究では、患者検体を使ってDNAメチル化変化を調べ、そのネットワーク解析から社会行動異常に関わる遺伝子を探索し、ゲノム編集技術を使って作成した変異ゼブラフィッシュを用いて社会性を評価する。本研究結果は、ウィリアムス症候群だけでなく、社会性の低下を来す自閉スペクトラム症の治療への応用が期待される。

研究成果の概要

ウィリアムス症候群は、約1万人に1人にみられる稀な病気で、7番染色体の片方の一部分がなくなり、陽気で高い社交性、心血管の異常や知的発達の遅れなど様々な症状がみられる。しかし症状の程度は一様ではなく、原因はわかっていなかった。そこで本研究では、DNAの塩基配列に加えられた修飾(エピゲノム)のうち、メチル化状態に着目し、ウィリアムス症候群患者と健常者の検体を使って網羅的に調べた。その結果、 DNAメチル化の程度が両群で大きく異なる遺伝子を多数見出すことができた。とくにウィリアムス症候群では、神経発生や発達に関わる遺伝子のメチル化の程度が健常群に比べて高く、その働きが抑えられていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ウィリアムス症候群は、7番染色体の片側にある複数の遺伝子の欠失により生じ、高い社交性含む特徴的な症状から、近年非常に注目を集めている。しかし、これまでに欠失領域内の遺伝子研究や質問紙を用いた臨床研究が多く行われてきたが、行動異常など症状に関わる遺伝子については十分に解明されていなかった。本研究により、DNAメチル化異常がウィリアムス症候群の病態に関わっていることが明らかになった。これは、ウィリアムス症候群にみられる多彩な症状の原因を説明する重要な手がかりを与える知見であり、今後さらなる病態の飛躍的な解明につながることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Maastricht University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Harvard Medical School/University of California Los Angeles(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Gottingen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Maastricht University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Gottingen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Harvard Medical School/University of California Los Angeles(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Seville(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of the Social Responsiveness Scale-2 among Individuals with Autism Spectrum Disorder and Williams Syndrome in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Hirai Masahiro、Asada Kosuke、Kato Takeo、Ikeda Takahiro、Hakuno Yoko、Ikeda Ayaka、Matsushima Kanae、Awaya Tomonari、Okazaki Shin、Kato Toshihiro、Funabiki Yasuko、Murai Toshiya、Heike Toshio、Hagiwara Masatoshi、Yamagata Takanori、Tomiwa Kiyotaka、Kimura Ryo
    • 雑誌名

      Journal of Autism and Developmental Disorders

      巻: - 号: 8 ページ: 3176-3184

    • DOI

      10.1007/s10803-022-05740-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cross-disorder analysis of genetic and regulatory copy number variations in bipolar disorder, schizophrenia, and autism spectrum disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Kushima Itaru、Nakatochi Masahiro、Aleksic Branko、Okada Takashi、(中略)、Ozaki Norio
    • 雑誌名

      Biological Psychiatry

      巻: - 号: 5 ページ: 362-374

    • DOI

      10.1016/j.biopsych.2022.04.003

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Epigenetic aging in Williams syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Satoshi、Kimura Ryo、Otsuka Ikuo、Tomiwa Kiyotaka、Funabiki Yasuko、Hagiwara Masatoshi、Murai Toshiya、Hishimoto Akitoyo
    • 雑誌名

      Journal of Child Psychology and Psychiatry

      巻: 63 号: 12 ページ: 1553-1562

    • DOI

      10.1111/jcpp.13613

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高い社交性を呈する希少疾患、ウィリアムズ症候群2022

    • 著者名/発表者名
      木村亮
    • 雑誌名

      難病と在宅ケア

      巻: 28 ページ: 45-48

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Epigenetic clock analysis and increased plasminogen activator inhibitor-1 in high-functioning autism spectrum disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Satoshi、Kimura Ryo、Otsuka Ikuo、Funabiki Yasuko、Murai Toshiya、Hishimoto Akitoyo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 2 ページ: e0263478-e0263478

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0263478

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エピゲノム制御異常と精神神経疾患2021

    • 著者名/発表者名
      木村亮, 萩原正敏
    • 雑誌名

      CSJカレントレビュー

      巻: 39 ページ: 99-105

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Integrated DNA methylation analysis reveals a potential role for ANKRD30B in Williams syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kimura, Roy Lardenoije, Kiyotaka Tomiwa, Yasuko Funabiki, Masatoshi Nakata, Shiho Suzuki, Tomonari Awaya, Takeo Kato, Shin Okazaki, Toshiya Murai, Toshio Heike, Bart P F Rutten, Masatoshi Hagiwara
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology

      巻: 45 号: 10 ページ: 1627-1636

    • DOI

      10.1038/s41386-020-0675-2

    • NAID

      120006840165

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Different effects of methylphenidate and atomoxetine on the behavior and brain transcriptome of zebrafish2020

    • 著者名/発表者名
      Shiho Suzuki, Ryo Kimura, Shingo Maegawa, Masatoshi Nakata, Masatoshi Hagiwara
    • 雑誌名

      Molecular brain

      巻: 13 号: 1 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1186/s13041-020-00614-4

    • NAID

      120006843530

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rare genetic variants in the gene encoding histone lysine demethylase 4C (KDM4C) and their contributions to susceptibility to schizophrenia and autism spectrum disorder2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Hidekazu、Kushima Itaru、Mori Daisuke、Yoshimi Akira、Aleksic Branko、Nawa Yoshihiro、Toyama Miho、Furuta Sho、Yu Yanjie、Ishizuka Kanako、Kimura Hiroki、Arioka Yuko、Tsujimura Keita、Morikawa Mako、Okada Takashi、Inada Toshiya、Nakatochi Masahiro、Shinjo Keiko、Kondo Yutaka、Kaibuchi Kozo、Egawa Jun et al
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 10 号: 1 ページ: 421-421

    • DOI

      10.1038/s41398-020-01107-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dysregulation of the oxytocin receptor gene in Williams syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Ryo、Tomiwa Kiyotaka、Inoue Ryo、Suzuki Shiho、Nakata Masatoshi、Awaya Tomonari、Kato Takeo、Okazaki Shin、Heike Toshio、Hagiwara Masatoshi
    • 雑誌名

      Psychoneuroendocrinology

      巻: 115 ページ: 104631-104631

    • DOI

      10.1016/j.psyneuen.2020.104631

    • NAID

      120006813279

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An epigenetic biomarker for adult high-functioning autism spectrum disorder2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Ryo、Nakata Masatoshi、Funabiki Yasuko、Suzuki Shiho、Awaya Tomonari、Murai Toshiya、Hagiwara Masatoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 13662-13662

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50250-9

    • NAID

      120006726165

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MicroRNA profiling in adults with high-functioning autism spectrum disorder2019

    • 著者名/発表者名
      Nakata Masatoshi、Kimura Ryo、Funabiki Yasuko、Awaya Tomonari、Murai Toshiya、Hagiwara Masatoshi
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 12 号: 1 ページ: 82-82

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0508-6

    • NAID

      120006764460

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Robust Candidates for Language Development and Evolution Are Significantly Dysregulated in the Blood of People With Williams Syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Benitez-Burraco Antonio、Kimura Ryo
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 13 ページ: 258-258

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.00258

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 知っておきたい稀な精神症候・症候群―症例から学ぶ―14.ウィリアムズ症候群2019

    • 著者名/発表者名
      木村亮
    • 雑誌名

      精神科治療学

      巻: 34 ページ: 47-49

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム 自閉症スペクトラム症の新規病態と治療的展開 遺伝子発現に着目した自閉スペクトラム症の病態研究と治療の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      木村亮
    • 学会等名
      第43回 日本生物学的精神医学会・第51回 日本神経精神薬理学会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム 超社会性を呈する希少疾患に着目した社会性認知研究の現状と展望 超社会性を呈する希少疾患ウィリアムズ症候群とは2021

    • 著者名/発表者名
      木村亮
    • 学会等名
      第117回 日本精神神経学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを活用した神経発達症研究の現状と課題2021

    • 著者名/発表者名
      木村亮, 鈴木志穂, 西村泰生, 前川真吾, 萩原正敏
    • 学会等名
      第7回 ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrative DNA methylation and gene expression analysis of Williams syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kimura, Roy Lardenoije, Kiyotaka Tomiwa, Yasuko Funabiki, Masatoshi Nakata, Shiho Suzuki, Tomonari Awaya, Takeo Kato, Toshiya Murai, Toshio Heike, Bart Rutten, Masatoshi Hagiwara
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrated Epigenetic Analysis of Williams Syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kimura, Roy Lardenoije, Kiyotaka Tomiwa, Yasuko Funabiki, Masatoshi Nakata, Shiho Suzuki, Tomonari Awaya, Takeo Kato, Shin Okazaki, Toshiya Murai, Toshio Heike, Bart Rutten, Masatoshi Hagiwara
    • 学会等名
      World Congress on Psychiatric Genetics 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] エピゲノム異常がウィリアムズ症候群に関わることを発見 -多彩な症状の原因を説明する手がかりに-

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2020-04-24

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 2種類のADHD治療薬が対照的な作用を持つことを発見 -ゼブラフィッシュで行動や脳での働きを探る-

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2020-05-18-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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