体系的遺伝子多型の探索と連鎖不平衡解析に基づく骨粗鬆症の感受性遺伝子の同定と解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390466
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 江面 陽一 日本医科大学, 老人病研究所, 助手 (50333456)
• キーワード: 高密度SNPスキャン / 連鎖不平衡解析 / 骨粗鬆症 / ビタミンD結合蛋白 / インターロイキンノ受容体髄伴キナーゼ / 腫瘍壊死因子活性化因子結合蛋白 / ゴナドトロピン遊離ホルモン / 下垂体グルタミンペプチド環状化酵素

研究概要

我々が従来から行なってきた約1500SNPのスクリーニングにより同定された、30数個の候補遺伝子のうちビタミンD結合蛋白遺伝子(DBP)、インターロイキン1受容体随伴キナーゼ遺伝子(IRAK1)、腫瘍壊死因子活性化因子結合蛋白遺伝子(I-TRAF)、ゴナドトロピン遊離ホルモン遺伝子(GnRH)等の十数個の遺伝子座について一般成人女性のDNA検体を基に候補領域の高密度SNPスキャンを行ない、連鎖不均衡解析と真の感受性SNP同定のための機能的解析を行った。約43キロ塩基対におよぶDBP遺伝子座における二十数個のSNPを用いた連鎖不均衡解析の結果からは、同一遺伝個座内に複雑な連鎖不平衡の構造を見出し、複数の遺伝子多型が複合的に機能的な表現形質に影響を及ぼすという、遺伝学的に従来考えられることのなかった特殊な機構によってDBP遺伝子が骨密度規定に関与することが示され、国際学会で口演発表を行なうと共に学術論文として報告した。またI-TRAF遺伝子座における解析では約100キロ塩基対におよぶ連鎖不平衡を認め、とくに機能的に重要と考えられる遺伝子調節領域内で転写因子GATA-2結合領域の遺伝子多型によって遺伝子転写活性の変化がもたらされることを細胞レベルで明らかにし、国際学会での報告と学術論文としての報告を行なった。現在は同様の手法により、特に注目された二つの遺伝子について更に緻密な解析を行っており、そのうち一方の下垂体グルタミンペプチド環状化酵素遺伝子については閉経後骨粗鬆症のリスク診断マーカーとして極めて有望と考えられたため、特許申請の出願を行なった。国内学会で報告を行ない、学術論文としてもまもなく発表受領される予定である。もう一方の遺伝子多型についても、複数の集団で再現性の良い相関の結果が得られており、有効な診断マーカーとして用いられる遺伝子多型が今後も複数同定されるものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Iwasaki, H., Emi, M., Ezura, Y., et al.: "Association of a Trp16Ser variation in the Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) Signal Peptide with Bone Mineral Density, revealed by SNP-dependent PCR (Sd-PCR) Typing."Bone. 32(2). 185-190 (2003)
• [文献書誌] Ishida, R., Emi, M., Ezura, Y.et al.: "Association of a haplotype (196Phe/532Ser) of variations in the Interleukin-1-Receptor-Associated Kinase (IRAK1) Gene with Low Radial Bone Mineral Density in Two Independent Populations."J.Bone Miner.Res.. 18(3). 419-423 (2003)
• [文献書誌] Kajita, M., Ezura, Y., Iwasaki, H.et al.: "Association of-381T/C Promoter Variation of Brain Natriuretic Peptide Gene with Low Bone Mineral Density and Rapid Postmenopausal Bone Loss."J.Hum.Genet.. 48(2). 77-81 (2003)
• [文献書誌] Omasu, F., Emi, M., Ezura, Y.et al.: "Association of Genetic Variation of a Gene Encoding a PDZ-LIM Domain Protein, RIL Localized in 5q31.1 with low Bone Mineral Density in Adult Japanese Women."J.Hum.Genet.. 48(7). 342-345 (2003)
• [文献書誌] Ishida, R., Ezura, Y., Emi, M.et al.: "Association of a promoter haplotype (-1542G/-525C) in the Tumor Necrosis Factor Receptor Associated Factor-Interacting Protein (ITRAF) Gene with Low Bone Mineral Density in Japanese Postmenopausal Women."Bone. 33(2). 237-241 (2003)
• [文献書誌] Hirano, H., Ezura, Y., Ishiyama, N.et al.: "Association of Natural Tooth Loss with Genetic Variation at the Human Matrix Gla Protein Locus in Elderly Women."J.Hum.Genet.. 48(6). 288-292 (2003)
• [文献書誌] Hirano, H., Ezura, Y., Yoshida, H.et al.: "Association of Natural Tooth Loss with Genetic Variation at the SRC Locus among Elderly Women in Japan."Geriatr.Gerontol.Int.. 3. 159-163 (2003)
• [文献書誌] Ezura, Y., Nakajima, T., Kajita, M.et al.: "Association of molecular variants, haplotypes, and linkage disequilibrium within the human vitamin D-binding protein (DBP) gene with postmenopausal bone mineral density."J.Bone Miner.Res.. 18(9). 1642-1649 (2003)
• [文献書誌] Urano, T., Shiraki, M., Ezura, Y.et al.: "Association of a Single Nucleotide Polymorphism in Low-Density Lipoprotein Receptor-Related Protein 5 Gene with Bone Mineral Density."J.Bone Miner.Metab.. (in press). (2004)
• [文献書誌] Nobe, Y., Sato, K., Emi, M.et al.: "G-substrate Gene Promoter SNP (-1323T>C) Modifies Plasma Total Cholesterol and Triglyceride Phenotype in Familial Hypercholesterolemia : Intra-familial Association Study in an Eight-Generation Hyperlipidemic Kindred."Geriatr.Gerontol.Int.. (in press). (2004)
• [文献書誌] 江面陽一, 石田良太, 江見 充: "ゲノム解析からの病態解明:骨粗鬆症と遺伝素因"現代医療7. 35(7). 57-92 (2003)
• [文献書誌] 江面陽一, 江見 充: "骨粗鬆症の遺伝因子"Geriatric Medicine. 41(11). 1586-1592 (2003)
• [文献書誌] 江面陽一, 岩崎公典, 石田良太 他: "メディカル・ドゥ"骨粗鬆症の遺伝子解析. 265-271 (2003)