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希少遺伝子疾患の新規遺伝子同定と治療戦略を見据えた病態解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K24308
補助金の研究課題番号 22H03047 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関国立研究開発法人国立国際医療研究センター

研究代表者

三宅 紀子  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 疾患ゲノム研究部 部長 (40523494)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2023年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード単一遺伝子疾患 / 網羅的ゲノム解析 / 新規疾患遺伝子 / 病態解明 / 希少疾患 / 病的バリアント / Multi-Omics
研究開始時の研究の概要

本研究では、遺伝要因未知の希少遺伝子疾患の症例を収集し、以下のアプローチで新規疾患遺伝子の同定と発症メカニズムを解明し、治療戦略に向けた分子遺伝学的基盤を確立する。
1.新規症例の検体及び臨床症状の集積
2.ショートリードシークエンスによるエクソーム解析で、病的バリアントを同定する。
3.エクソーム解析で病的バリアントが同定されなかった典型例を中心に全ゲノムシークエンスを行う。
4.全ゲノム解析でも病的バリアントが同定できない対象に対し、ロングリードシークエンスによるゲノム解析やRNAシークエンスを行う。
5.新規遺伝子が同定された場合は遺伝子特性に応じた機能解析を行い、疾患発症のメカニズムを解明する。

研究実績の概要

希少遺伝性疾患の症例収集については、協力医療機関も増え国内外の10施設からの検体提供が得られており昨年度1年間で86症例(患者のみで)を新規にリクルートすることができた。発端者を対象に、主に全エクソーム解析を行い、必要に応じて全ゲノム解析やRNA-Sequencingを行った。それらの解析パイプラインも最新のアノテーションの付加や、コピー数解析、ホモ接合性領域検出ができるよう解析フローも改良した。
解析症例の中から、繰り返す感染症を呈する兄弟例の解析により新規の疾患遺伝子候補を同定した。分子特性に応じた機能解析を行い、新規の発症メカニズムを解明し、現在論文投稿中である。また、今までKDM4B遺伝子のヘテロ接合性バリアントにより表現型が多様な知的障害が起こることが報告されていたが、我々は両アレル性KDM4Bバリアントにより症候性知的障害が起こることを世界で初めて報告した(Takada et al., Human phenotype caused by biallelic KDM4B frameshift variant. Clin Genet. 2024 Jan;105(1):72-76)。
その外にも世界でまだ数例しか報告されていない新規の希少遺伝子疾患の病的バリアントを同定し、現在3報の論文を投稿・作成中である。また、他施設との共同研究として、新規のX連鎖性症候性知的障害(Am J Hum Genet. 2024 Mar 7;111(3):487-508)、新規の脊椎骨端異形成症(Am J Hum Genet. 2023 Jul 6;110(7):1068-1085.)などを報告した。

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

予定数よりも多い症例数の集積があり、順次網羅的ゲノム解析を進められている。また少しずつ協力医療機関を増やすことができており、今後も症例集積が期待できる。

今後の研究の推進方策

現在行っている症例収集・網羅的ゲノム解析を継続し、新規疾患遺伝子候補に関しては積極的に機能解析、国際共同研究を進め、新規疾患遺伝子の同定および病態解明を行う。既知の疾患遺伝子のバリアントであっても、新規のバリアントや臨床症状に特徴がある症例に等に関しては、科学的に新しい知見がある場合には積極的に発表する。国内外での発表を積極的に行い、多施設共同研究を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 13件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] Washington University School of Medicine/University of Southern California/Medical College of Wisconsin(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Chungnam National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Murdoch Children's Research Institute/Monash University/The University of Adelaide(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Hospital de Puerto Montt/Universidad San Sebastian(チリ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Manchester University/University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Genetic Health Service New Zealand/University of Auckland, Auckland(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Tel Aviv University/The Genetics Institute(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Hospital Kuala Lumpur(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Vietnam Academy of Science and Tech/Vietnam National Children's Hospital(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Friedrich-Baur-Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Variants in ZFX are associated with an X-linked neurodevelopmental disorder with recurrent facial gestalt2024

    • 著者名/発表者名
      Shepherdson James L.、Hutchison Katie、Don Dilan Wellalage、others、Matsumoto Naomichi、McCarrier Julie、McCarthy Josephine、Miyake Noriko、Moey Lip Hen、others, Shinawi Marwan
    • 雑誌名

      The American Journal of Human Genetics

      巻: 111 号: 3 ページ: 487-508

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2024.01.007

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Human phenotype caused by biallelic KDM4B frameshift variant2023

    • 著者名/発表者名
      Takada Sanami、Silva Sebastian、Zamorano Ivonne、Perez Andrea、Iwabuchi Chisato、Miyake Noriko
    • 雑誌名

      Clinical Genetics

      巻: 105 号: 1 ページ: 72-76

    • DOI

      10.1111/cge.14409

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mastocytosis in a Case of Noonan Syndrome Caused by a De Novo Pathogenic <i>CBL</i> Variant2023

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Tatsuya、Okanishi Tohru、Okazaki Tetsuya、Aoki Chisako、Kasagi Noriko、Adachi Kaori、Yoshida Yuichi、Miyake Noriko、Matsumoto Naomichi、Maegaki Yoshihiro
    • 雑誌名

      Yonago Acta Medica

      巻: 66 号: 4 ページ: 463-466

    • DOI

      10.33160/yam.2023.11.005

    • ISSN
      0513-5710, 1346-8049
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Craniosynostosis in molecularly diagnosed <scp>Kabuki</scp> syndrome: Prevalence and clinical implications2023

    • 著者名/発表者名
      Nishi Eriko、Miyake Noriko、Kawamura Rie、Hosoki Kana、Hasegawa Yuiko、Matsumoto Naomichi、Okamoto Nobuhiko
    • 雑誌名

      American Journal of Medical Genetics Part A

      巻: 194 号: 2 ページ: 268-278

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.63424

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detailed Courses and Pathological Findings of Colonic Perforation without Diverticula in Sisters with Musculocontractural Ehlers?Danlos Syndrome Caused by Pathogenic Variant in CHST14 (mcEDS-CHST14)2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tomoko、Fujishima Fumiyoshi、Tokodai Kazuaki、Sato Chiaki、Kamei Takashi、Miyake Noriko、Matsumoto Naomichi、Kosho Tomoki
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 14(5) 号: 5 ページ: 1079-1079

    • DOI

      10.3390/genes14051079

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Null and missense mutations of ERI1 cause a recessive phenotypic dichotomy in humans2023

    • 著者名/発表者名
      Guo Long、Salian Smrithi、Xue Jing-yi、Rath Nicola、Rousseau Justine、Kim Hyunyun、Ehresmann Sophie、Moosa Shahida、Nakagawa Norio、Kuroda Hiroshi、others、Miyake Noriko、Matsumoto Naomichi、others、Ikegawa Shiro、Campeau Philippe M.
    • 雑誌名

      The American Journal of Human Genetics

      巻: 110 号: 7 ページ: 1068-1085

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2023.06.001

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular diagnosis of 405 individuals with autism spectrum disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Miyake Noriko、Tsurusaki Yoshinori、Fukai Ryoko、Kushima Itaru...Takata Atsushi、Mizuguchi Takeshi、Ozaki Norio、Matsumoto Naomichi
    • 雑誌名

      European Journal of Human Genetics

      巻: 27-Mar 号: 12 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41431-023-01335-7

    • 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] An integrated genetic analysis of epileptogenic brain malformed lesions2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Fujita et al.
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1186/s40478-023-01532-x

    • 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] A novel NONO variant that causes developmental delay and cardiac phenotypes2023

    • 著者名/発表者名
      Itai T、Sugie A、Nitta Y、Maki R、Suzuki T、Shinkai Y、Watanabe Y、Nakano Y、Ichikawa K、Okamoto N、Utsuno Y、Koshimizu E、Fujita A、Hamanaka K、Uchiyama Y、Tsuchida N、Miyake N、Misawa K、Mizuguchi T、Miyatake S、Matsumoto N
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 975-975

    • DOI

      10.1038/s41598-023-27770-6

    • 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
  • [雑誌論文] Brain monoamine vesicular transport disease caused by homozygous SLC18A2 variants: A study in 42 affected individuals2023

    • 著者名/発表者名
      Saida K, Maroofian R, Sengoku T, Mitani T, Pagnamenta AT, Marafi D, Miyatake S, Lupski JR, Houlden H, Matsumoto N.
    • 雑誌名

      Genet Med

      巻: Jan;25(1) 号: 1 ページ: 90-102

    • DOI

      10.1016/j.gim.2022.09.010

    • 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] Three KINSSHIP syndrome patients with mosaic and germline AFF3 variants2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yuta、Tsuchida Naomi、Okamoto Nobuhiko、Shuichi Shimakawa、Ohashi Kei、Saitoh Shinji、Ogawa Atsushi、Hamada Keisuke、Sakamoto Masamune、Miyake Noriko、Hamanaka Kohei、Fujita Atsushi、Koshimizu Eriko、Miyatake Satoko、Mizuguchi Takeshi、Ogata Kazuhiro、Uchiyama Yuri、Matsumoto Naomichi
    • 雑誌名

      Clinical Genetics

      巻: 103 号: 5 ページ: 590-595

    • DOI

      10.1111/cge.14292

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic and clinical landscape of childhood cerebellar hypoplasia and atrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto M et al, Saitoh Sは30番目
    • 雑誌名

      Genetics in Medicine

      巻: 24 号: 12 ページ: 2453-2463

    • DOI

      10.1016/j.gim.2022.08.007

    • 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] Distal 2q duplication in a patient with intellectual disability2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Osaka H, Miyake N, Fujita A, Uchiyama Y, Seyama R, Koshimizu E, Miyatake S, Mizuguchi T, Takeda S, Matsumoto N.
    • 雑誌名

      Hum Genome Var

      巻: Nov 10;9(1) 号: 1 ページ: 39-39

    • DOI

      10.1038/s41439-022-00215-8

    • 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
  • [雑誌論文] Filamin A Variant as a Possible Second-Hit Gene Promoting Moyamoya Disease?like Vascular Formation Associated With <i>RNF213</i> p.R4810K Variant2022

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Yasuhito、Kitayama Jiro、Sahara Noriyuki、Okata Takuya、Miyake Noriko、Matsumoto Naomichi、Kitazono Takanari、Ago Tetsuro
    • 雑誌名

      Neurology Genetics

      巻: 8 号: 5

    • DOI

      10.1212/nxg.0000000000200017

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cockayne syndrome without UV-sensitivity in Vietnamese siblings with novel ERCC8 variants2022

    • 著者名/発表者名
      Duong Nguyen Thuy、Dinh Tran Huu、M?hl Britta S.、Hintze Stefan、Quynh Do Hai、Ha Duong Thi Thu、Ngoc Ngo Diem、Dung Vu Chi、Miyake Noriko、Hai Nong Van、Matsumoto Naomichi、Meinke Peter
    • 雑誌名

      Aging

      巻: 14 号: 13 ページ: 5299-5310

    • DOI

      10.18632/aging.204139

    • 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] Exome sequencing analysis of Japanese autism spectrum disorder case-control sample supports an increased burden of synaptic function-related genes2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura H, Okada T, Sebat J, et al.
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 12 号: 1 ページ: 265-265

    • DOI

      10.1038/s41398-022-02033-6

    • 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] De novo heterozygous variants in <i>KIF5B</i> cause kyphomelic dysplasia2022

    • 著者名/発表者名
      Itai Toshiyuki、Wang Zheng、Nishimura Gen、Ohashi Hirofumi、Guo Long、Wakano Yasuhiro、Sugiura Takahiro、Hayakawa Hiromi、Okada Mayumi、Saisu Takashi、Kitta Ayana、Doi Hiroshi、Kurosawa Kenji、Hotta Yoshihiro、Hosono Katsuhiro、Sato Miho、他
    • 雑誌名

      Clinical Genetics

      巻: 102 号: 1 ページ: 3-11

    • DOI

      10.1111/cge.14133

    • 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] Repeat conformation heterogeneity in cerebellar ataxia, neuropathy, vestibular areflexia syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Miyatake S, Yoshida K, Koshimizu E, others, Miyake N, Shimohata T, Tanaka F, Mizuguchi T, Matsumoto N.
    • 雑誌名

      Brain

      巻: 145 号: 3 ページ: 1139-1150

    • DOI

      10.1093/brain/awab363

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monogenic causes of pigmentary mosaicism2022

    • 著者名/発表者名
      Saida Ken、Chong Pin Fee、Yamaguchi Asuka、...Mitsuhiro Kato, et al.
    • 雑誌名

      Human Genetics

      巻: 141 号: 11 ページ: 1771-1784

    • DOI

      10.1007/s00439-022-02437-w

    • 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] A rare homozygous missense mutation of COL7A1 in a Vietnamese family2022

    • 著者名/発表者名
      Duong Nguyen Thuy、Anh Luong Thi Lan、Sau Nguyen Huu、Anh Nguyen Bao、Miyake Noriko、Van Hai Nong、Matsumoto Naomichi
    • 雑誌名

      Human Genome Variation

      巻: 9 号: 1 ページ: 13-13

    • DOI

      10.1038/s41439-022-00192-y

    • 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] Whole-exome sequencing revealed a novel ERCC6 variant in a Vietnamese patient with Cockayne syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Duong Nguyen Thuy、Anh Nguyen Phuong、Bac Nguyen Duy、Quang Le Bach、Miyake Noriko、Van Hai Nong、Matsumoto Naomichi
    • 雑誌名

      Human Genome Variation

      巻: 9 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1038/s41439-022-00200-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Genotype-phenotype correlation in human monogenic diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Noriko Miyake
    • 学会等名
      JSUOG Fetal Ultrasound Advanced Training Course
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノム解析最前線:ここまで診断できる小児神経疾患2023

    • 著者名/発表者名
      三宅紀子
    • 学会等名
      第 65 回日本小児神経学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希少単一遺伝子疾患の 疾患遺伝子同定と病態解明2023

    • 著者名/発表者名
      三宅紀子
    • 学会等名
      第217回日本小児科学会長崎地方会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一遺伝子疾患の 分子生物学的理解2022

    • 著者名/発表者名
      三宅紀子
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会 第67 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Unrevealing the pathomechanism of human monogenic diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Noriko Miyake
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写制御とヒト単一遺伝子疾患2022

    • 著者名/発表者名
      三宅紀子
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 先天性疾患のゲノム解析2022

    • 著者名/発表者名
      三宅紀子
    • 学会等名
      New Insights of Molecular Genetics on Growth Disorders 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子遺伝学から迫る整形外科領域疾患の理解2022

    • 著者名/発表者名
      三宅紀子
    • 学会等名
      BioSpine Japan The 3rd Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gene identification for Human Mendelian diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Noriko Miyake
    • 学会等名
      Academic seminar of foreign experts
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノム解析で見えてきた神経疾患の成り立ち2022

    • 著者名/発表者名
      三宅紀子
    • 学会等名
      第64回日本小児神経学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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