唾液由来DNAを用いた顎・顔面・口腔領域関連疾患の遺伝子診断システムの開発研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13557177
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 岡本 哲治 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00169153)
• 研究分担者: 栗原 英見 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (40161765) ; 小林 雅史 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (30346506)
• キーワード: 頭蓋早期癒合症(FGFR1,FGFR2) / 軟骨形成不全症(FGFR3) / 基底細胞母斑症候群(patched) / 外骨症(EXT1,EXT2) / 静脈異形性症(Tie-2) / 遺伝子診断 / 早期確定診断 / 発育・発症予測

研究概要

頭蓋早期癒合症(FGFR1、FGFR2)、軟骨形成不全症(FGFR3)、基底細胞母斑症候群(patched)、外骨症(EXT1,EXT2)、静脈異形性症(Tie-2)等の遺伝子診断を行った。その結果、遺伝子変異の位置(genotype)は臨床症状(phenotype)に密接に反映することが明らかとなった。たとえば、多発性顎嚢胞を有する基底細胞母班症候群(NBCCS)症例全てにptc遺伝子のexon8の1162番目の塩基アデニンのチミンへの変異が明らかとなった。しかし、顎嚢胞のないNBCCSではexon8の同部位に変異は存在しなかった。本結果はexon8のA1162T変異と顎嚢胞の発症が密接に関係していることを示唆しており、ptc遺伝子変異(genotype)と臨床症状(phenotype)との関連性を初めて明らかにした。さらに、37症例の静脈異形成症例中12症例にTie-2遺伝子のチロシンキナーゼ領域の変異を見いだした。1例ではG2646A変異によりGly833Asp置換が,他の症例では,A2659T変異によりGln873His置換が示唆された。G833D症例では平滑筋細胞の数は少ないが内皮細胞は比較的正常で、Tie-2、VEGF蛋白の高発現を示した。Q837H症例では内皮細胞数は極めて少なく周皮、平滑筋細胞は全く存在しなかった。これら変異Tie-2遺伝子をマウス内皮細胞に導入し、コラーゲンゲル内培養を行ったところ患者組織像と極めて類似した組織構築を示した。
これらの研究結果から、増殖因子一受容体系分子・遺伝子の異常は、癌のみならず種々の骨・軟骨形成異常や血管系異常、顎嚢胞などの顎顔面口腔異常を引き起こすことが示された。また、遺伝子変異の質的差異(genotype)はその組織像や臨床症状(phenotype)にも強く反映する可能性も示唆された。したがって、原因遺伝子を標的とした遺伝子診断はこれら疾患・異常の的確な早期確定診断に貢献するのみならず、将来の発育・発症予測、治療時期・方法の決定にも有用であることが強く考えられる。また、新たに明らかとなった変異遺伝子を標的細胞に発現させ、変異遺伝子の機能を検討することにより発症メカニズムの解明や治療法の開発にもつながると考えられる。さらに、顎変形症や唇顎口蓋裂などのように1遺伝子疾患ではなく複数の遺伝子群が関与していると考えられる疾患に対しても連鎖解析等を用いて原因遺伝子の存在する染色体上の位置を同定し、原因遺伝子群を明らかにする必要がある。(本研究計画で対象とした疾患・先天異常の遺伝子診断研究に関しては本学倫理委員会において既に承認済みである。)

研究成果

• [文献書誌] Koike, C., Shimizu, y., Yama-michi, N., Ito, T., Kameda, T., Michimukai, E., Kitamira, N., Okamoto, T., Iba, H.: "Introduction of wild-type patched gene suppresses the oncogenic potential of human squamous cell carcinoma cell lines including A431"Oncogene. 21. 2670-2678 (2002)
• [文献書誌] Kobayashi, M., Kishida, S., Fukui, A., Michiue, T., Miyamoto, Y., Okamoto, T., Yoneda, Y., Asashima, M., Kikuchi, A.: "Nuclear localization of Duplin, a b-catenin-binding protein, is essential for its inhibitory activity on the Wnt signaling pathway"J. Biological Chemistry. 22:277. 5816-5822 (2002)
• [文献書誌] Hayashido Y, Urabe K, Yoshioka Y, Kitano H, Okamoto T, Matsuya T.: "Participation of fibroblasts in MMP-2 binding and activation on the surface of ora squamous cell carcinoma cells"Int. J. Oncol.. 22(3). 657-662 (2003)
• [文献書誌] Furue, M., Myoishi, Y., Fukui, Y., Arizumi, T., Okamoto, T., Asashima, M.: "Activin A induces craniofacial cartilage from undifferentiated Xenopus ectoderm in vitro"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. Vol.99. 15474-15479 (2002)
• [文献書誌] Ojika, M., Islam Kamrul, Shintani, T., Zhang, Y., Okamoto, T., Sakagami, Y.: "CytotoxicAcylspermidines from a Soft Coral : Three New Cytotoxic Acylspermidines from a Soft Coral, Sinularia sp."Biosci. Biotechnol. Biochem.. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Asada, N., Y.Tanaka, M.Kitamoto, T.Nakanishi, G.Kajiyama, K.Chayama, T.Okamoto: "Expression of fibroblast growth factor(FGF) receptor genes in human hepatoma-derived cell lines"In Vitro Cellular Developmental Biology. (印刷中). (2003)