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脊椎後縦靭帯骨化症の疾患感受性遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 20H03811
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

中島 正宏  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (10338692)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード後縦靭帯骨化症 / OPLL / 疾患感受性遺伝子 / CCDC91 / 脊椎後縦靭帯骨化症
研究開始時の研究の概要

我々はOPLLの全ゲノム関連解析(genome-wide association study: GWAS)を行い、OPLLの発症と関連する遺伝子多型が存在するゲノム領域を複数発見した。本研究では、それらのゲノム領域からOPLLの発症に関与する遺伝子(疾患感受性遺伝子)を同定する。GWASのデータとビッグデータを組み合わせた解析により、OPLLの疾患感受性遺伝子の候補を絞り込み、機能解析によりOPLLの疾患感受性遺伝子であることを証明する。同定された疾患感受性遺伝子とその疾患感受性遺伝子多型(病因となっているゲノムDNAの塩基配列の変化)の機能解析を通じて、OPLLの分子病態を明らかにする。

研究成果の概要

我々は、これまでに脊椎後縦靭帯骨化症(OPLL)のゲノムワイド関連解析(GWAS)を行い、OPLLの発症と関連する14個のゲノム領域を発見している。本研究では、GWASで発見した領域の一つからOPLL発症に関わる遺伝子CCDC91を同定した。そして、CCDC91遺伝子の組織特異的な転写産物が、靭帯で非翻訳RNAとして働き、マイクロRNAの一つであるMIR890と結合することで、骨形成に関係する遺伝子を制御していることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

OPLLは遺伝要因と環境要因の相互作用により発症する多因子遺伝病であると考えられているが、その成因、遺伝要因には不明の点が多く、その解明は医学上の大きな課題となっている。今回の結果は、靭帯細胞に特異的に発現する非翻訳RNAのネットワークが、骨形成の制御を通じて、OPLLの発症・進展に重要な役割を担うことを示している。今後、CCDC91-MIR890経路の骨形成における役割を詳しく調べることで、OPLLの病態の理解が進み、新しいタイプの治療薬が開発されると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A novel CCDC91 isoform associated with ossification of the posterior longitudinal ligament of the spine works as a non-coding RNA to regulate osteogenic genes2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Masahiro、Koido Masaru、Guo Long、Terao Chikashi、Ikegawa Shiro
    • 雑誌名

      The American Journal of Human Genetics

      巻: 110 号: 4 ページ: 638-647

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2023.03.004

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a Functional Susceptibility Variant for Adolescent Idiopathic Scoliosis that Upregulates Early Growth Response 1 (EGR1)‐Mediated <scp> <i>UNCX</i> </scp> Expression2022

    • 著者名/発表者名
      Yonezawa Yoshiro、Guo Long、Kakinuma Hisaya、Otomo Nao、Yoshino Soichiro、Takeda Kazuki、Nakajima Masahiro、他42名
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 144-153

    • DOI

      10.1002/jbmr.4738

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic insights into ossification of the posterior longitudinal ligament of the spine2022

    • 著者名/発表者名
      Koike Yoshinao、Takahata Masahiko、Nakajima Masahiro、他48名
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.06.16.22276152

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] CDC5L promotes early chondrocyte differentiation and proliferation by modulating pre-mRNA splicing of SOX9, COL2A1, and WEE12021

    • 著者名/発表者名
      Jokoji Go、Maeda Shingo、Oishi Kazuki、Ijuin Toshiro、Nakajima Masahiro、Tawaratsumida Hiroki、Kawamura Ichiro、Tominaga Hiroyuki、Taketomi Eiji、Ikegawa Shiro、Taniguchi Noboru
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 号: 2 ページ: 100994-100994

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100994

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polygenic Risk Score of Adolescent Idiopathic Scoliosis for Potential Clinical Use2021

    • 著者名/発表者名
      Otomo Nao、Lu Hsing‐Fang、Koido Masaru、Chiba Kazuhiro、et al.
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Research

      巻: 36 号: 8 ページ: 1481-1491

    • DOI

      10.1002/jbmr.4324

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 脊椎後縦靭帯骨化症原因候補遺伝子CDC5Lは骨芽細胞分化を抑制し、初期軟骨細胞分化を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      城光寺豪, 前田真吾, 中島正宏, 河村一郎, 八尋雄平, 冨永博之, 武冨榮二, 池川志郎, 谷口昇
    • 学会等名
      第33回 日本軟骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎後縦靱帯骨化症原因候補遺伝子CDC5Lは初期軟骨細胞分化を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      城光寺豪, 前田真吾, 中島正宏, 河村一郎, 八尋雄平, 冨永博之, 武冨榮二, 池川志郎, 谷口昇
    • 学会等名
      第35回 日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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