心筋トランスクリプトーム解析による、遺伝性不整脈の新たな病態解明

• 研究課題/領域番号: 19K17581
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 園田 桂子 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, メディカルゲノムセンター, 上級研究員 (90824417)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 遺伝性不整脈 / リード抜去 / FFPE / Brugada症候群 / RNAシークエンス / トランスクリプトーム解析 / ＲＮＡシークエンス / FFPE検体

研究開始時の研究の概要

病因となる遺伝子異常が同定されない遺伝性不整脈患者に対し、心臓デバイスの抜去リード付着心筋や、ホルマリン固定パラフィン包埋検体など、今まで解析されていなかった心筋検体を用いてＲＮＡシークエンスを行い、ＤＮＡの転写からタンパク発現までの過程の異常を調べることにより、不整脈の原因を解明し、治療に結び付ける。

研究成果の概要

抜去リード心筋検体は剖検検体よりも質が良く、一方当施設のFFPE検体は分解が高度でRNA-Seqは困難だった。2名のBrS症例（1:抜去リード、2:手術）と2名の非BrS症例（1:HCM抜去リード、1:市販右室RNA）のRNA-Seqを施行し、2症例の公共RNA-Seqデータと併せて解析した。クラスタリング解析では公共データと当施設のデータで分かれたため、RNA-Seq方法の影響が大きいと分かった。BrS群vs非BrS群で比較した発現変動解析では、ZFP57がBrS群で低下していた。ランク上位150の発現変動遺伝子を用いたエンリッチメント解析では、心血管発達関連の異常の関与が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回のRNA-SeqではBrS症例の数不足のため正確性に欠ける結果ではあったものの、心血管の発達に関連した何らかの異常がBrSに関連している可能性が示唆された。BrSは遺伝性不整脈疾患でありながら遺伝子変異同定率が20％と低く、いまだに原因が明らかになっていない。本研究の成果は疾患の原因を明らかにする糸口となりうる。リード抜去付着心筋サンプルをさらに集積することで、より正確な結果が得られる可能性が高い。よって、今後はさらに症例を蓄積し、研究を発展させていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Association Between Deleterious SCN5A Variants and Ventricular Septal Defect in Young Patients With Brugada Syndrome (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Keisuke、Sonoda Keiko、Aoki Hisaaki、Nakamura Yuko、Watanabe Seiichi、Yoshida Yoko、Hoshino Kenji、Ozawa Junichi、Imamura Tomohiko、Aiba Takeshi、Kato Koichi、Makiyama Takeru、Kusano Kengo、Horie Minoru、Ohno Seiko
  • 雑誌名: JACC: Clinical Electrophysiology 巻: 8 号: 3 ページ: 297-305
  • DOI: 10.1016/j.jacep.2022.01.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of cascade screening for catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia type 1 (2022)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto K, Ohno S, Kato K, Takayama K, Sonoda K, Fukuyama M, Makiyama T, Okamura S, Asakura K, Imanishi N, Kato Y, Sakaguchi H, Kamakura T, Wada M, Yamagata K, Ishibashi K, Inoue Y, Miyamoto K, Nagase S, Kusano K, Horie M, Aiba T.
  • 雑誌名: Heart 巻: - 号: 11 ページ: 2021-320220
  • DOI: 10.1136/heartjnl-2021-320220
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LMNA Missense Mutation Causes Nonsense-Mediated mRNA Decay and Severe Dilated Cardiomyopathy (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato Koichi、Ohno Seiko、Sonoda Keiko、Fukuyama Megumi、Makiyama Takeru、Ozawa Tomoya、Horie Minoru
  • 雑誌名: Circulation: Genomic and Precision Medicine 巻: 13 号: 5 ページ: 435-443
  • DOI: 10.1161/circgen.119.002853
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SCN5A mutation identified in a patient with short-coupled variant of torsades de pointes (2020)
  • 著者名/発表者名: Sonoda Keiko、Ohno Seiko、Shimizu Yukiko、Kaitani Kazuaki、Makiyama Takeru、Nakagawa Yoshihisa、Horie Minoru
  • 雑誌名: Pacing and Clinical Electrophysiology 巻: - 号: 5 ページ: 456-461
  • DOI: 10.1111/pace.13924
  • 査読あり
• [学会発表] Long-read sequence confirmed a large deletion of MYH6 and MYH7 in a family with atrial septal defect (2020)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sonoda, Seiko Ohno, Minoru Horie
  • 学会等名: ESC Congress 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Copy Number Variation of SCN5A in Sick Sinus Syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sonoda, Hisaaki Aoki, Koichiro Takayama, Wang Qi, Dimitar P Zankov, Yoshihide Nakamura, Minoru Horie, Seiko Ohno
  • 学会等名: 第84回日本循環器学会学術集会
• [学会発表] De novo RYR2 mutations are associated with severe phenotype of CPVT more strongly than inherited ones (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sonoda, Tetsuhisa Hattori, Minoru Horie, Seiko Ohno
  • 学会等名: The American Society of Human Genetics 2019
  • 国際学会
• [学会・シンポジウム開催] The American Society of Human Genetics 2019 (2019)