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モデルマウスを用いた、正常眼圧緑内障家系で同定された新規原因遺伝子Xの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K18366
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター)

研究代表者

潘 洋  独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 分子細胞生物学研究部, 研究員 (20866389)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードGenetic diseases / Mouse models / Ophthalmology / iPS cells / Normal-tension glaucoma / splicing / causative gene / Causative gene / Splicing / 正常眼圧緑内障 / 病因遺伝子 / 発症機序
研究開始時の研究の概要

正常眼圧緑内障では、主要な発症リスク因子と治療のターゲットである眼圧亢進が顕著にみられないことが臨床課題となっており、原因遺伝子の同定と遺伝子検査、早期予防処置と治療が将来の重要な手段になると予想される。本研究では我々が同定した正常眼圧緑内障家系の新規原因遺伝子Xの野生型と変異型のタンパク質Xにういて、その生理機能を解析し、ノックインマウスを解析して、正常眼圧緑内障が惹起される分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。この分子メカニズムの新知見に基づき、分子標的の探索を行い、新規治療法の開発をめざす。

研究成果の概要

本研究は顕性NTG家系について全エクソーム解析を行い、新規原因遺伝子METTL23にc.A83G変異を発見しました。この遺伝子変異について、患者iPS細胞やノックインマウス、ノックアウトマウスを使った実験を行いました。その結果、エクソンのスプライシング異常が生じ、H3R17がメチル化されず、TNF-αとIL-βの発現量が上昇したことによって、正常眼圧緑内障が発症することを明らかにしました。また、ノックインマウスやノックアウトマウスはNTGの病態を再現することが確認されました。今回世界初となるエピジェネティックスの異常による正常眼圧緑内障の発症機序の解明に成功しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本では開放隅角緑内障の多くが正常眼圧緑内障(NTG)であることが知られています。本研究は顕性NTG家系について全エクソーム解析を行い、新規原因遺伝子METTL23にc.A83G変異を発見しました。ゲノムDNAやヒストンのメチル化は遺伝子発現を制御しており、これを総称 してエピジェネティックスと呼んでいます。エピジェネティックスと緑内障との関連は長い 間推測されてきましたが、今回世界初となるエピジェネティックスの異常による正常眼圧緑内障の発症機序の解明に成功しました。今回の発見によって、エピジェネティックスと緑内障の関係がさらに明らかにされることが期待されます。

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

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] METTL23 mutation alters histone H3R17 methylation in normal-tension glaucoma2022

    • 著者名/発表者名
      Pan Yang、Suga Akiko、Kimura Itaru、Kimura Chojiro、Minegishi Yuriko、Nakayama Mao、Yoshitake Kazutoshi、Iejima Daisuke、Minematsu Naoko、Yamamoto Megumi、Mabuchi Fumihiko、Takamoto Mitsuko、Shiga Yukihiro、Araie Makoto、Kashiwagi Kenji、Aihara Makoto、Nakazawa Toru、Iwata Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Investigation

      巻: 132 号: 21

    • DOI

      10.1172/jci153589

    • 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] Exploring the contribution of ARMS2 and HTRA1 genetic risk factors in age-related macular degeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Pan Yang、Fu Yingbin、Baird Paul N.、Guymer Robyn H.、Das Taraprasad、Iwata Takeshi
    • 雑誌名

      Progress in Retinal and Eye Research

      巻: online ahead of print ページ: 101159-101159

    • DOI

      10.1016/j.preteyeres.2022.101159

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] HTRA1 Regulates Subclinical Inflammation and Activates Proangiogenic Response in the Retina and Choroid2022

    • 著者名/発表者名
      Ahamed Waseem、Yu Richard Ming Chuan、Pan Yang、Iwata Takeshi、Barathi Veluchamy Amutha、Wey Yeo Sia、Tun Sai Bo Bo、Qiu Beiying、Tan Alison、Wang Xiaomeng、Cheung Chui Ming Gemmy、Wong Tien Yin、Yanagi Yasuo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 18 ページ: 10206-10206

    • DOI

      10.3390/ijms231810206

    • 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] Binding of Gtf2i-β/δ transcription factors to the ARMS2 gene leads to increased circulating HTRA1 in AMD patients and in?vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Pan Yang、Iejima Daisuke、Nakayama Mao、Suga Akiko、Noda Toru、Kaur Inderjeet、Das Taraprasad、Chakrabarti Subhabrata、Guymer Robyn H.、DeAngelis Margaret M.、Yamamoto Megumi、Baird Paul N.、Iwata Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100456-100456

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100456

    • 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
  • [学会発表] Dominant Mutation in METTL23 gene is responsible for Normal tension glaucoma2022

    • 著者名/発表者名
      Pan Yang
    • 学会等名
      The XXVth Biennial Meeting of the International Society of Eye Research (ISER) 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] METTL23 mutation alters histone H3R17 methylation in normal-tension glaucoma2022

    • 著者名/発表者名
      Pan Yang
    • 学会等名
      第15回RRM
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Dominant Mutation in X gene is responsible for Normal Tension Glaucoma2022

    • 著者名/発表者名
      Pan Yang
    • 学会等名
      第1回NHOネットワーク共同研究 感覚器グループ会議・班会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The ARMS2 insertion/deletion leads to systemic upregulation of secreted HTRA1 levels in the blood in AMD patients2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Pan; Akiko Suga; Toru Noda; Inderjeet Kaur; Taraprasad Das; Subhabrata Chakrabarti; Robyn H Guymer; Margaret M DeAngelis; Paul N Baird; Takeshi Iwata
    • 学会等名
      2021 ARVO Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The ARMS2 insertion/deletion leads to increased circulating HTRA1 in AMD patients and in vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Pan, Daisuke Iejima, Mao Nakayama, Akiko Suga, Toru Noda, Inderjeet Kaur, Taraprasad Das, Subhabrata Chakrabarti, Robyn H. Guymer, Margaret M. DeAngelis, Paul N. Baird, Takeshi Iwata
    • 学会等名
      第14回RRM
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 常染色体優性遺伝による正常眼圧緑内障の新規原因遺伝子の解明2020

    • 著者名/発表者名
      潘洋1、木村至1、2、須賀晶子1、峰松尚子1、山本めぐみ1、間渕文彦3、柏木賢治3、志賀由己浩4、橋本和軌4、西口康二4、中澤徹4、高本光子5、相原一5、新家眞5、緑内障学会遺伝子研究班、岩田岳1
    • 学会等名
      Japanese Glaucoam Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 正常眼圧緑内障の新たな原因発症メカニズムの解明 ― エピジェネティックスと緑内障 ―

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/10/press20221031-01-glaucoma.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 家族性正常眼圧緑内障の診断補助方法、診断キット及びバイオマーカー2021

    • 発明者名
      潘 洋, 岩田 岳, 木村 至
    • 権利者名
      潘 洋, 岩田 岳, 木村 至
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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