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病巣組織・体液のメタゲノム解析による新生児肝炎・脳炎脳症の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K19494
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分52:内科学一般およびその関連分野
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

武内 俊樹  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60383741)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード新生児 / 遺伝子解析 / 肝炎 / 脳炎
研究開始時の研究の概要

末梢血の網羅的遺伝子解析で病的遺伝子変異が同定されない新生児期発症の肝炎や脳炎脳症等を持つ重症新生児において、炎症を有する組織(病巣)の生検残余検体や体液に含まれる微量なDNAおよびRNAを抽出し、メタゲノム解析により検体に含まれる病原体(ウイルス、細菌、寄生虫、真菌など)を特定する。

研究実績の概要

我々が構築した重症新生児の遺伝子解析のための次世代シーケンスデータ専用集積回路および人工知能を用いた超高速解析系の解析パイプラインについて、実際の症例を用いて実行可能性の検証を行った。対象は原因不明の肝炎により肝不全に陥り、肝臓移植が予定されていた新生児期発症の患者とした。通常診療で行われる検査の結果から、肝炎・肝不全の原因の特定が困難であった症例に対し、更なる原因検索のための精査を行うことを目的とした。研究参加の方法は、患児が入院する医療機関主治医同席のもと、遠隔カウンセリングの方法を用いて親権者からの同意を取得、その後、本人および両親の末梢血を採取し、DNAを抽出した。診断手順として、まず肝不全をきたす既知の生殖細胞系列の遺伝性疾患でないかを確認するために、検体を用いた短鎖型次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析を行った。さらに、肝移植の際に肝臓組織の残余検体の提供を受けることができたことから、肝臓組織からDNAおよびRNAを抽出し、末梢血から得られた配列との比較により病的バリアントの検出を試みた。我々の独自のパイプラインを使用し、胚細胞系列だけでなく体細胞の病的なバリアントについて検索をおこなった。既知のドライバー遺伝子のバリアントのみならず、CNVや既知のリピート、更にウイルス等の既知の病原体に関しても、我々独自のパイプラインを使用することにより解析を行ったが、肝不全を説明し得る原因と考えられる病的変化は指摘できなかった。今回は最終原因診断には至らなかったものの、末梢血、体細胞を使用し、DNA、RNAを使用し、点変異のみならず、CNV、既知のリピートなど網羅的に解析を行うことが可能なパイプラインの実行の可能性については確認することができた。また、人工知能を用いた超高速解析系の解析パイプラインにより、見落としの少ない解析を行うことが可能となったことが確認された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実際の患者検体を用いて実行可能性を検証できているため。

今後の研究の推進方策

患者数を増やし重症新生児の原因診断の仕組みに向けて研究を推進する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Ketogenic diet in action: Metabolic profiling of pyruvate dehydrogenase deficiency2023

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Eri、Hishiki Takako、Hayakawa Noriyo、Suzuki Hisato、Kosaki Kenjiro、Suematsu Makoto、Takenouchi Toshiki
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Metabolism Reports

      巻: 35 ページ: 100968-100968

    • DOI

      10.1016/j.ymgmr.2023.100968

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diagnosis of Prader-Willi syndrome and Angelman syndrome by targeted nanopore long-read sequencing2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Mamiko、Okuno Hironobu、Okamoto Nobuhiko、Suzuki Hisato、Miya Fuyuki、Takenouchi Toshiki、Kosaki Kenjiro
    • 雑誌名

      European Journal of Medical Genetics

      巻: 66 号: 2 ページ: 104690-104690

    • DOI

      10.1016/j.ejmg.2022.104690

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 重症新生児に対する迅速なゲノム診断の現状と展望2023

    • 著者名/発表者名
      武内俊樹
    • 学会等名
      第59回日本周産期・新生児医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝性小児神経疾患の診断と治療:新規ヒト疾患の確立、迅速な遺伝子診断と治療可能疾患へのアプローチ2023

    • 著者名/発表者名
      武内俊樹
    • 学会等名
      第79回日本小児神経学会関東地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 原因不明の重症新生児に対する迅速な網羅的遺伝子解析2023

    • 著者名/発表者名
      武内俊樹
    • 学会等名
      第13回日本遺伝子診療学会遺伝子診断・検査技術推進フォーラム公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新生児集中治療室における精緻・迅速な遺伝子診断の現状と展望2022

    • 著者名/発表者名
      武内俊樹
    • 学会等名
      第45回日本小児遺伝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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