新規ファンコニ貧血遺伝子のハンティングと機能解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H01738
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高田 穣 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (30281728)
• 研究分担者: 佐藤 浩一 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院助教) (60708585) ; 石合 正道 京都大学, 放射線生物研究センター, 准教授 (90298844)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ファンコニ貧血 / ゲノムシーケンス / ゼブラフィッシュ / DNA修復

研究実績の概要

１．日本人分類不能FA症例9例のサンプル解析を実施している。分類不能FA症例9例は、様々な努力によっても既知のFA原因遺伝子の変異による発症が確定出来なかった症例である。RNAシーケンス、全ゲノムシーケンス、エクソーム解析結果の見なおし等を行い、これらの症例の多くで、実はこれまで見逃されていたシノニマス変異によるスプライス異常によって既知のFA遺伝子に異常が生じていることが判明した。しかし、二例の兄弟例で、新規のDNA損傷応答関連遺伝子に両アレル変異を見出した。今後の解析が重要である。

２．インド人FA患者サンプルの解析による新規FA遺伝子ハンティングを継続している。二国間交流事業によってインド、ムンバイからのサンプルを解析した。まだ例数は少ないが、インドやパキスタンといった地域でのFA症例に、特異なFANCL遺伝子変異が多発することを見出した(おそらく症例の２０％程度に登ると考えられる）。この変異自体は、以前に一例のみ報告されているが、他の民族地域でのFANCL変異は非常に稀であり、民族的特殊性を示すと考えられる。

３．同定された新規FA蛋白質機能の詳細な解析を目指し、ゼブラフィッシュFAモデルの作成と解析を行っている。UBE2T, FANCD2, FANCLのノックアウトゼブラフィッシュの作成を試み、前二者については作成できた。FANCLについては、すでに報告された変異体を入手した。UBE2Tについては、生まれる魚の全てがオス化するという結果となり、さらに早老症を思わせる早期死亡を認めている。研究分担者の佐藤博士（早稲田大学胡桃坂研究室）によってFANCD2とRAD51(FANCR)の会合とその機能的関連を解析し、論文発表した（NAR 2016 Dec 15;44(22):10758-10771)。

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

インド人患者の解析は解析済みの例数としては、目標からいって遅れているが日本人患者の解析は順調に推移し、新規遺伝子候補の同定に至った。論文も出ており、ゼブラフィッシュの解析では、新たな表現型が同定された可能性がある。

今後の研究の推進方策

他のプロジェクトで進めているヒトiPS細胞インビトロ造血分化系の利用によって、マウスやゼブラとは違う次元でヒトのFA遺伝子異常の機能検索が可能になってきた。この系にゲノム編集技術を組み合わせ、より広範に応用することを考えている。

研究成果

• [国際共同研究] National Institute of Immunohaematology(India)
  • 国名: インド
  • 外国機関名: National Institute of Immunohaematology
• [国際共同研究] University of Wurzburg(Germany)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: University of Wurzburg
• [国際共同研究] National Institute of Aging(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: National Institute of Aging
• [雑誌論文] Clinical Utility of Next-generation Sequencing for Inherited Bone Marrow Failure Syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Muramatsu, Yusuke Okuno, Minoru Takata, and Seiji Kojima et al.
  • 雑誌名: Genet Med 巻: ー ページ: ー
  • DOI: 10.1038/gim.2016.197.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bloom syndrome complex promotes FANCM recruitment to stalled replication forks and facilitates both repair and traverse of DNA interstrand crosslinks. (2016)
  • 著者名/発表者名: Chen Ling, Jing Huang, Zhijiang Yan, Yongjiang Li, Mioko Ohzeki, Masamichi Ishiai, Dongyi Xu, Minoru Takata, Michael Seidman, and Weidong Wang.
  • 雑誌名: Cell Discov 巻: 2 ページ: 16047
  • DOI: 10.1038/celldisc.2016.47.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Homologous recombination and translesion DNA synthesis play critical roles on tolerating DNA damage caused by trace levels of hexavalent chromium. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tian X, Patel K, Ridpath JR, Chen Y, Zhou YH, Neo D, Clement J, Takata M, Takeda S, Sale J, Wright FA, Swenberg JA, Nakamura J.
  • 雑誌名: pLOSOne 巻: 11 ページ: e0167503.
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0167503.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] FANCI-FANCD2 stabilizes the RAD51-DNA complex by binding RAD51 and protects the 5'-DNA end. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Shimomuki M, Katsuki Y, Takahashi D, Kobayashi W, Ishiai M, Miyoshi H, Takata M, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 44 ページ: 10758-10771
  • DOI: 10.1093/nar/gkw876
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Defects in HR repair behind the human diseases: FA and HBOC. Endocrine Related Cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuki Y, Takata M.
  • 雑誌名: Endocrine Related Cancer. 巻: 23 ページ: T19-37
  • DOI: 10.1530/ERC-16-0221
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Poor recognition of O6-isopropyl dG by MGMT triggers double strand break-mediated cell death and micronucleus induction in FANC-deficient cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kiyohiro Hashimoto, Vyom Sharma, Hiroyuki, Sasanuma, Xu Tian, Minoru Takata, Shunichi Takeda, James Swenberg and Jun Nakamura.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 7 ページ: 59795-59808.
  • DOI: 10.18632/oncotarget.10928.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The phenotype and clinical course of Japanese Fanconi Anaemia infants is influenced by patient, but not maternal ALDH2 genotype. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yabe M, Yabe H, Morimoto T, Fukumura A, Ohtsubo K, Koike T, Yoshida K, Ogawa S, Ito E, Okuno Y, Muramatsu H, Kojima S, Matsuo K, Hira A, Takata M.
  • 雑誌名: Br J Haematol. 巻: 175 ページ: 457-461
  • DOI: 10.1111/bjh.14243.
  • 査読あり
• [学会発表] Pathogenesis of Fanconi anemia: an update. (2017)
  • 著者名/発表者名: Minoru Takata
  • 学会等名: International Conference on “ Revolution of Laboratory Medicine In Modern Biology”
  • 発表場所: Mumbai, India
  • 年月日: 2017-02-15 – 2017-02-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A novel Fanconi anemia gene regulates ICL repair and homologous recombination. (2016)
  • 著者名/発表者名: Minoru Takata
  • 学会等名: 第58回日本小児血液・がん学会学術集会 シンポジウム
  • 発表場所: 品川プリンスホテル 東京
  • 年月日: 2016-12-15 – 2016-12-17
  • 招待講演
• [学会発表] 相同組換えにおけるRPAおよびRAD51の動態制御はRFWD3によるユビキチン化に依存する (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲野将二郎、佐藤浩一、勝木陽子、石合正道、中田慎一郎、胡桃坂仁志、高田 穣
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会 シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] Novel Fanconi anemia E3 ligase RFWD3 promotes removal of both RPA and RAD51 from DNA damage sites during ICL repair. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shojiro Inano, Koichi Sato, Kerstin Knies, Yoko Katsuki, Shinichiro Nakada, Akifumi Takaori-Kondo, Masamicih Ishiai, Detlev Schindler, Hitoshi Kurumizaka, Minoru Takata.
  • 学会等名: 28th Annual Fanconi Anemia research frund Scientific Symposium.
  • 発表場所: Bellevue, WA USA
  • 年月日: 2016-09-15 – 2016-09-18
  • 国際学会
• [学会発表] Myelodysplastic syndrome and acute myeloid leukemia in Japanese Fanconi anemia patients. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miharu Yabe, Tsuyoshi Morimoto, Akiko Fukumura, Keisuke Ohtsubo, Takashi Koike, Takashi Shimizu, Hiromitsu Takakura, Katsuyoshi Koh, Etsuro Ito, Seiji Kojima, Asuka Hira, Minoru Takata and Hiromasa Yabe.
  • 学会等名: 28th Annual Fanconi Anemia research frund Scientific Symposium.
  • 発表場所: Bellevue, WA USA
  • 年月日: 2016-09-15 – 2016-09-18
  • 国際学会
• [備考] 一般の方へ
  • URL: http://house.rbc.kyoto-u.ac.jp/research
• [備考] 放射線生物研究センター
  • URL: http://www.rbc.kyoto-u.ac.jp