次世代シーケンサーを用いた新規パーキンソン病原因遺伝子の単離

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09678
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 西岡 健弥 順天堂大学, 医学部, 准教授 (40348933)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: パーキンソン病 / 遺伝子変異 / 次世代シーケンサー

研究実績の概要

家族集積が濃厚な既知の病的遺伝子変異を持たない常染色体優性遺伝形式の一家系に注目した。患者3名は典型的なパーキンソン症状を呈していた。この家系の3名のDNAへ、アジレント社SureSelectXT HumanAllExon V5+UTRs Kitを用いてエクソン領域を濃縮し、イルミナ社HiSeq2500シーケンサーで100 bp pair endシーケンスを実施した。すべてのvariantを拾い上げ、Burrows-Wheeler AlignerとGRCh37 human reference genomeを使用して、シーケンス配列をアライメントし、GATK (version 4.0.1.1)とANNOVARを使用してvariantのアノテーションを行った。病的変異の抽出法として、non-synonymous variant→頻度0.1%以下→heterozygous variant→患者3名で共通のvariantを絞り込み、46の候補遺伝子を同定した。次に他の家族性PD群内の頻度を見るため、候補遺伝子全てのエクソン領域をカバーするプライマーを設計し、IonPGMを用いて50名の家族性PDについて変異スクリーニングを行った。結果、50名中17名の患者から10の病的遺伝子候補に相当するrare variantを同定した（AHDC1, AP2A2, FBLN2, KIAA0947, NRAP, OLFML2B, TM6SF1, FLG-AS1, HMCN2, MUC19）。さらにサンガー法にて実際に遺伝子変異の有無を確認したところ、AHDC1, AP2A2, KIAA0497、HMCN2に変異の存在を確認した。In silico解析にてアミノ酸変換にてFLG-AS1, HMCN2, MUC19の3つへ絞り込みをかけた。今後はこの３つの遺伝子に対して、頻度解析を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Tau aggregation and seeding analyses of two novel MAPT variants found in patients with motor neuron disease and progressive parkinsonism. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S, Shimonaka S, Elahi M, Nishioka K, Oji Y, Matsumoto SE, Li Y, Yoshino H, Mogushi K, Hatano T, Sato T, Ikura T, Ito N, Motoi Y, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurobiology of Aging 巻: 19 ページ: S0197-4580
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2019.02.016.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical heterogeneity of frontotemporal dementia and Parkinsonism linked to chromosome 17 caused by MAPT N279K mutation in relation to tau positron emission tomography features. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikeda A, Shimada H, Nishioka K, Takanashi M, Hayashida A, Li Y, Yoshino H, Funayama M, Ueno Y, Hatano T, Sahara N, Suhara T, Higuchi M, Hattori N.
  • 雑誌名: Movement Disorders 巻: 34 ページ: 568-574
  • DOI: 10.1002/mds.27623.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolated nigral degeneration without pathological protein aggregation in autopsied brains with LRRK2 p.R1441H homozygous and heterozygous mutations. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takanashi M, Funayama M, Matsuura E, Yoshino H, Li Y, Tsuyama S, Takashima H, Nishioka K, Hattori N.
  • 雑誌名: Acta Neuropathological Communications 巻: 6 ページ: 105-114
  • DOI: 10.1186/s40478-018-0617-y.
  • 査読あり
• [雑誌論文] GCH1 mutations in dopa-responsive dystonia and Parkinson's disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshino H, Nishioka K, Li Y, Oji Y, Oyama G, Hatano T, Machida Y, Shimo Y, Hayashida A, Ikeda A, Mogushi K, Shibagaki Y, Hosaka A, Iwanaga H, Fujitake J, Ohi T, Miyazaki D, Sekijima Y, Oki M, Kusaka H, Fujimoto KI, Ugawa Y, Funayama M, Hattori N.
  • 雑誌名: Journal of Neurology 巻: 256 ページ: 1860-1870
  • DOI: 10.1007/s00415-018-8930-8.
  • 査読あり
• [雑誌論文] COQ2 variants in Parkinson's disease and multiple system atrophy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mikasa M, Kanai K, Li Y, Yoshino H, Mogushi K, Hayashida A, Ikeda A, Kawajiri S, Okuma Y, Kashihara K, Sato T, Kondo H, Funayama M, Nishioka K, Hattori N.
  • 雑誌名: Journal of Neural Transmission 巻: 125 ページ: 937-958
  • DOI: 10.1007/s00702-018-1885-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic analysis of TMEM230 in Japanese patients with familial Parkinson's disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Conedera SA, Li Y, Funayama M, Yoshino H, Nishioka K, Hattori N.
  • 雑誌名: Parkinsonism and related disorders 巻: 48 ページ: 107-108
  • DOI: 10.1016/j.parkreldis.2017.12.020.
  • 査読あり
• [学会発表] Brain pathology, functional analysis and fly models of CHCHD2 p.T61I (2018)
  • 著者名/発表者名: Kenya Nishioka1, Aya Ikeda, Hongrui Meng, Masashi Takanashi, Hiroyo Yoshino, Yuanzhe Li, Yuzuru Imai, Manabu Funayama, Nobutaka Hattori
  • 学会等名: Genetic Epidemiology of Parkinson's Disease, Paris, 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Comprehensive study of LRRK2 mutations in familial Parkinson's disease in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Kenya Nishioka, Aya Ikeda, Hiroyo Yoshino, Yuanzhe Li, Manabu Funayama, Nobutaka Hattori
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会 第63回大会
  • 国際学会
• [学会発表] Digenic mutations of parkin-PINK1, PINK1-LRRK2, and LRRK2-PINK1 in familial Parkinson’s disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Kenya Nishioka, Yuanzhe Li, Hiroyo Yoshino, Arisa Hayashida, Aya Ikeda, Kotaro Ogaki, Manabu Funayama, Nobutaka Hattori
  • 学会等名: 第50回日本神経学会学術大会
  • 国際学会
• [図書] II. 病因 1. 関連遺伝子 (11) VPS13C パーキンソン病（第２版） 基礎・臨床研究のアップデート (2018)
  • 著者名/発表者名: 林田有紗、西岡 健弥、服部信孝
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 日本臨床社