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先天性側弯症の原因遺伝子探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K09416
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56020:整形外科学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

渡邉 航太  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60317170)

研究分担者 米澤 嘉朗  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (40865763)
武田 和樹  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50594735)
寺尾 知可史  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, チームリーダー (60610459)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード脊椎 / 側弯症 / 先天性側弯症 / 遺伝子 / TBX6 / LFNG / エクソーム解析 / トリオ解析
研究開始時の研究の概要

背骨が曲がる疾患である側弯症のうち、先天的な脊椎の奇形が原因で起きるものを先天性側弯症(以下、CS)と呼ぶ。CSは低年齢で発症し、重症例では高度な胸郭変形により呼吸機能が著しく低下し生命予後を低下させるため、より早期に診断し、早期に治療が必要な疾患である。近年、CSの発症には遺伝的要素の関与が疑われるようになった。そこで本研究の目的は、CSに対しエクソーム解析という網羅的に遺伝子を解析する手法によって原因遺伝子を同定し、その機能解析研究を行なうことである。これにより、CSの発症メカニズムを解明され、早期診断技術や治療技術の開発につながる可能性がある。

研究成果の概要

先天性側弯症 (以下CS)と脊椎肋骨異骨症 (以下SCD) の新規原因遺伝子を明らかにするため、CS患者143サンプル、SCD患者18サンプルとなり更に、66家系のトリオ解析を行った。その結果、常染色体優性遺伝モデルから6つ、常染色体劣性遺伝モデルから14つの計20の候補遺伝子が挙がった。その中に繊毛運動に関与しているDNAH3やDNAH12、神経発生に関与しているIRX6、脊椎の形態に関与している可能性があるPLXNA3といった有望な候補遺伝子があった。今後、共同研究グループと協力しオルガノイドを使用した体節形成に関与する遺伝子の評価を行う予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CS、SCDは 低年齢で発症し、重症例は胸郭容量の減少により肺成長が阻害されてQOLや生命予後を低下させる可能性がある疾患である。我々は日本人CSの約10%がTBX6遺伝子の変異によって起こること、さらにCSとSCDは、TBX6遺伝子においては一連の疾患群であり、表現型は変異の重症度に依存していること、TBX6に加えてLFNG 遺伝子が、CSの新規原因遺伝子であることを明らかにした。しかしこれらの変異はCS全体の約10-15%程度であり、未だ病因に関しては不明な点が多い。本病態を明らかにすることは、CSやSCDの生命予後を改善する可能性がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 増大号特集 もう悩まない こどもと思春期の整形外科診療 3章 学校運動器検診からの二次検診 脊柱側弯症2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺 航太
    • 雑誌名

      臨床整形外科

      巻: 57 号: 5 ページ: 547-552

    • DOI

      10.11477/mf.1408202332

    • ISSN
      0557-0433, 1882-1286
    • 年月日
      2022-05-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 特集 脊柱変形矯正の進歩 早期発症側弯症手術の進歩2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺 航太
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 65 号: 2 ページ: 135-141

    • DOI

      10.18888/se.0000002028

    • ISSN
      0387-4095
    • 年月日
      2022-02-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [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] 【小児疾患診療のための病態生理 3 改訂第6版】骨・運動器疾患 脊柱側彎症2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺 航太
    • 雑誌名

      小児内科

      巻: 54 ページ: 524-629

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 革新的技術がもたらす小児運動器難病の新展開 基礎から臨床へ 先天性側彎症 基礎(TBX6遺伝子)2022

    • 著者名/発表者名
      武田和樹, 大伴直央, 川井俊介, 中村雅也, 松本守雄, 戸口田 淳也, 池川志郎, 渡辺航太
    • 雑誌名

      整形外科

      巻: 72 ページ: 259-262

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 肋骨異常を伴う先天性側弯症2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺航太
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 64 ページ: 1099-1106

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] (I章)脊椎 脊柱変形 思春期特発性側彎症の原因・診断・治療2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺航太
    • 雑誌名

      整形外科学レビュー

      巻: 22 ページ: 67-71

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 整形外科領域におけるゲノム医療:現状と臨床への展開 先天性側彎症に対する遺伝子解析の現状.2020

    • 著者名/発表者名
      武田和樹, 黄 郁代, 小倉洋二, 川上紀明, 小谷俊明, 須藤英毅, 米澤郁穂, 宇野耕吉, 種市 洋, 渡辺 慶, 三宅紀子, 重松英樹, 菅原 亮, 谷口優樹, 中村雅也, 松本守雄, 渡辺航太, 千葉一裕, 池川志郎
    • 雑誌名

      日本整形外科学会雑誌

      巻: 94 ページ: 24-26

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 整形外科領域におけるゲノム医療:現状と臨床への展開 思春期特発性側彎症の遺伝子研究 臨床応用をめざして.2020

    • 著者名/発表者名
      松本守雄, 渡邉航太, 池川志郎
    • 雑誌名

      日本整形外科学会雑誌

      巻: 94 ページ: 19-23

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] GWAS のリスク SNP によって示唆された UNCX 遺伝子と思春期特発性 側弯症の疾患感受性の関連2022

    • 著者名/発表者名
      米澤嘉朗,大伴直央,武田和樹,郭 竜, 中島正宏,中村雅也,松本守雄,渡辺航太, 池川志郎
    • 学会等名
      第51回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] GWAS のリスク遺伝子多型により同定された UNCX と EGR1 の思春期特発性側弯症疾患感受性について2022

    • 著者名/発表者名
      米澤嘉朗, 大伴直央, 武田和樹, 郭 竜, 中島正宏, 中村雅也, 松本守雄, 池川志郎, 渡邉航太
    • 学会等名
      第 37 回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 思春期特発性側弯症の GWAS より同定したリスクバリアントが与える UNCX 遺伝子の発現上昇について.2021

    • 著者名/発表者名
      米澤嘉朗, 大伴直央, 武田和樹, 中村雅也, 松本守雄, 池川志郎, 渡辺航太
    • 学会等名
      第55回日本側彎症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Mendelian randomizationによるBMIと思春期特発性側彎症の遺伝的因果関係の検討2021

    • 著者名/発表者名
      大伴 直央, 米澤 嘉朗, 武田 和樹, 小倉 洋二, 高橋 洋平, 八木 満, 中村 雅也, 池川 志郎, 松本 守雄, 寺尾 知可史, 渡辺 航太, 日本側弯症臨床研究グループ
    • 学会等名
      第94回日本整形外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 特発性側弯症の発症に関連する遺伝子と環境因子2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺航太
    • 学会等名
      第93回日本整形外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 世界最大規模のゲノムワイド関連解析による思春期特発性側弯症の疾患感受性遺伝子の同定.2020

    • 著者名/発表者名
      大伴直央, 武田和樹, 小倉洋二, 高橋洋平, 重松英樹, 飯田尚裕, 出村 論, 菅原 亮, 藤田順之, 八木 満, 岡田 英次朗, 細金直文, 河野克己, 千葉一裕, 小谷俊明, 佐久間 毅, 赤澤 努, 鈴木哲平, 西田 康太郎, 角谷 賢一朗, 辻 太一, 須藤英毅, 岩田 玲, 佐藤達哉, 稲見 聡, 寺尾 知可史, 中村雅也, 松本守雄, 池川志郎, 渡辺航太
    • 学会等名
      第49回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Polygenic risk scoreを用いた遺伝情報を用いた思春期特発性側弯症の発症 予測モデル2020

    • 著者名/発表者名
      大伴直央, 武田和樹, 小倉洋二, 高橋洋平, 重松英樹, 飯田尚裕, 出村 論, 菅原 亮, 藤田順之, 八木 満, 岡田 英次朗, 細金直文, 河野克己, 千葉一裕, 小谷俊明, 佐久間 毅, 赤澤 努, 鈴木哲平, 西田 康太郎, 角谷 賢一朗, 辻 太一, 須藤英毅, 岩田 玲, 佐藤達哉, 稲見 聡, 寺尾 知可史, 中村雅也, 松本守雄, 池川志郎, 渡辺航太
    • 学会等名
      第49回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Genetic Prediction of Onset and Progression of Adolescent Idiopathic Scoliosis.2020

    • 著者名/発表者名
      Otomo N, Takeda K, Ogura Y, Takahashi Y, Shigematsu H, Iida T, Demura S, Sugawara R, Fujita N, Yagi M, Okada E, Hosogane N, Chiba K, Kotani T, Sakuma T, Akazawa T, Suzuki T, Nishida K, Kakutani K, Tsuji T, Sato T, Inami S, Nakamura M, Matsumoto M, Ikegawa S, Terao C, Watanabe K
    • 学会等名
      Scoliosis Research Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Multi-ethnic Meta-analysis Defined the Association of rs12946942 with Progression of Adolescent Idiopathic Scoliosis.2020

    • 著者名/発表者名
      Takeda K, Otomo N, Anna Grauers, Yan-Hui Fan; Ogura Y, Takahashi Y, Elisabet Einarsdottir; Juha Kere; Matsumoto M, Yong Qiu, You-Qiang Song, Paul Gerdhem, Ikegawa S, Watanabe K
    • 学会等名
      Scoliosis Research Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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