ミトコンドリア選択的オートファジー障害による先天性溶血性貧血の病態解析

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K10041
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 菅野 仁 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70221207)
• 研究分担者: 小原 洋志 東京大学, 医科学研究所, 特任講師 (40528733) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 赤血球浸透圧脆弱性 / フローサイトメトリー / 新生児溶血性貧血 / 次世代シークエンサー / ターゲット遺伝子シーケンスパネル

研究実績の概要

原因不明の溶血性貧血を対象に赤血球膜異常症、赤血球酵素異常症、ヘモグロビン異常症のスクリーニング検査を実施した。2016年～2017年に解析した症例は1歳未満が36例、1歳以上が100例であり、そのうち診断を確定し得たのは1歳未満が19例（53%）、1歳以上が84例（84%）で、新生児から乳児期の先天性溶血性貧血に関しては診断率が低いことが明らかになった。
我々は口唇赤血球症の一型である脱水型遺伝性有口赤血球症（dehydrated hereditary stomatocytosis; DHSt）の迅速診断法としてフローサイトメトリーによる定量的赤血球浸透圧脆弱性試験（FCM-OF）が有用であることを明らかにした。今回検討した1歳未満の先天性溶血性貧血36例中7例（19%）にはFCM-OFの異常高値が認められたため、そのうちの3例に対してDHStの病因遺伝子であるPIEZO1、KCNN4を含めた溶血性貧血関連68遺伝子を対象にしたTarget-captured sequencing（TCS）解析を実施したが、対象にした3症例にはPIEZO1/KCNN4を含めて溶血性貧血関連遺伝子に変異は同定出来なかった。
現在FCM-OFで異常高値を呈した7例をフォローアップしているが、1歳を過ぎてから溶血所見が自然軽快している例が認められたことから、FCM-OF高値の7症例は、Infantile pyknocytosis（IP）に分類されると考えている。IPは新生児～乳児期の原因不明先天性溶血性貧血の10%程度に認められる一過性の溶血性貧血であり、脱水を来した奇形赤血球（piknocyte）の存在が特徴である。今回の検討により、FCM-OFがIPの診断マーカーとなり得ることが示唆されたため、今後も先天性溶血性貧血の病因スクリーニングには、FCM-OFとTCS解析が必須と考えられた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

iPS細胞樹立を担当する予定であった分担研究者が移籍のため共同研究の遂行が不可能となり、ミトファジー関連遺伝子変異を同定した3症例からのiPS細胞が得られていない。
末梢血における赤血球ミトコンドリア数およびミトコンドリア機能の定量に関しては、正常対照を用いた基準値作成が進行中であり、次年度からは原因不明の先天性溶血性貧血症例を対象とした検討が可能な状況になっている。ミトコンドリア膜電位差の検討、オートファジーマーカーLC3の検出は未だ基礎的な検討が出来ていない。

今後の研究の推進方策

今後は原因不明の先天性溶血性貧血症例を対象としたFCM-OF検査およびTCS解析を継続し、ミトファジー関連遺伝子変異による症例の抽出を進める。共同研究先の東京大学医科学研究所の協力を得て、既に診断し得たミトファジー異常による溶血性貧血症例からのiPS細胞樹立を再開する。同時に赤血球ミトコンドリア数およびミトコンドリア機能の定量を新たなスクリーニング検査として導入し、検討を開始する。

次年度使用額が生じた理由

測定機器の不具合により進捗に影響があったため、次年度使用額が生じた。平成30年度には検体測定数が大幅に増加するため、測定試薬・消耗品の購入に充当する計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Atypical erythroblastosis in a patient with Diamond?Blackfan anemia who developed del(20q) myelodysplasia (2018)
  • 著者名/発表者名: Sonoda Motoshi、Ishimura Masataka、Ichimiya Yuko、Terashi Eiko、Eguchi Katsuhide、Sakai Yasunari、Takada Hidetoshi、Hama Asahito、Kanno Hitoshi、Toki Tsutomu、Ito Etsuro、Ohga Shouichi
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 108 ページ: 228～231
  • DOI: 10.1007/s12185-018-2424-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新生児の遺伝性溶血性貧血～疾患概念の拡張～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 大賀 正一、石村 匡崇、槍澤 大樹、菅野 仁
  • 雑誌名: 日本産婦人科・新生児血液学会誌 巻: 27 ページ: 41-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] 東京女子医科大学病院における静注用免疫グロブリン（IVIG）製剤の使用状況について (2018)
  • 著者名/発表者名: 中林 恭子, 松田 和樹, 小林 博人, 小野 慎吾, 岩﨑 拓也, 久保田 友晶, 守屋 友美, 緒方 康貴, 及川 美幸, 木下 明美, 青木 貴子, 千野 峰子, 岡田 真一, 高源 ゆみ, 青木 正弘, 岡本 好雄, 今野 マユミ, 槍澤 大樹, 小倉 浩美, 菅野 仁
  • 雑誌名: 日本輸血細胞治療学会誌 巻: 64 ページ: 21-27
  • DOI: 10.3925/jjtc.64.21
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロプレート法による赤血球浸透圧抵抗試験とeosin-5-maleimideを用いた赤血球膜band3定量法が診断に有用であった新生児期に重症黄疸を発症した赤血球膜蛋白異常症の1例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 西本瑛里、西久保敏也、釜本智之、石原卓、山口直子、菅野 仁、高橋幸博
  • 雑誌名: 日本産婦人科・新生児血液学会誌 巻: 26 ページ: 71-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel PGK1 mutation associated with neurological dysfunction and the absence of episodes of hemolytic anemia or myoglobinuria (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsumaru S, Oguni H, Ogura H, Shimojima K, Nagata S, Kanno H, Yamamoto T
  • 雑誌名: Intractable Rare Diseases Research 巻: 6 ページ: 132-136
  • DOI: 10.5582/irdr.2017.01020.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 循環系の基礎と臨床（２）血管新生 (2017)
  • 著者名/発表者名: 槍澤 大樹、菅野 仁
  • 雑誌名: 東京女子医科大学雑誌 巻: 87 ページ: 5-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] 貧血学-最新の診断・治療動向-V溶血性貧血 赤血球酵素異常症・不安定ヘモグロビン症 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小倉 浩美、菅野 仁
  • 雑誌名: 日本臨床 巻: 75 ページ: 472-477
• [雑誌論文] Exome sequencing identified RPS15A as a novel causative gene for Diamond-Blackfan anemia (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikeda Fumika、Yoshida Kenichi、Okuno Yusuke、Shiraishi Yuichi、Tanaka Hiroko、Chiba Kenichi、Muramatsu Hideki、Kanno Hitoshi、Ohga Shouichi、Ohara Akira、Kojima Seiji、Kenmochi Naoya、Miyano Satoru、Ogawa Seishi、Ito Etsuro
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 102 ページ: e93-e96
  • DOI: 10.3324/Haematol.2016.153932
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discrimination of Diamond-Blackfan anemia from parvovirus B19 infection by RBC glutathione (2017)
  • 著者名/発表者名: Noguchi Jun、Kanno Hitoshi、Chiba Yuta、Ito Etsuro、Ishiguro Akira
  • 雑誌名: Pediatrics International 巻: 59 ページ: 838-840
  • DOI: 10.1111/ped.13284
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Early-onset parkinsonism in a pedigree with phosphoglycerate kinase deficiency and a heterozygous carrier: do PGK-1 mutation contribute to vulnerability to parkinsonism? (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sakaue, Takashi Kasai, Ikuko Mizuta, Masaya Suematsu, Shinya Osone, Yumiko Azuma, Toshihiko Imamura, Takahiko Tokuda, Hitoshi Kanno, Omar M.A. El-Agnaf, Masafumi Morimoto, Masanori Nakagawa, Hajime Hosoi and Toshiki Mizuno
  • 雑誌名: NPJ Parkinsons Disease 巻: 31 ページ: -
  • DOI: 10.1038/as41531-017-0014-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 低用量prednisoloneで長期管理が可能であったDiamond-Blackfan anemiaの成人移行例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小笠原 壽恵、川内 喜代隆、森 直樹、佐倉 宏、加藤 文代、菅野 仁、伊藤 悦朗
  • 雑誌名: 臨床血液 巻: 58 ページ: 917-921
  • DOI: 10.11406/rinketsu.58.917
  • 査読あり
• [雑誌論文] Splenectomy resolves hemolytic anemia caused by adenylate kinase deficiency (2017)
  • 著者名/発表者名: Niizuma Hidetaka、Kanno Hitoshi、Sato Atsushi、Ogura Hiromi、Imaizumi Masue
  • 雑誌名: Pediatr Int 巻: 59 ページ: 228-230
  • DOI: 10.1111/ped.13166
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical utility of next-generation sequencing for inherited bone marrow failure syndromes (2017)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu Hideki、Okuno Yusuke、Yoshida Kenichi、Kanno Hitoshi、Yamaguchi Hiroki、Ohga Shouichi、Manabe Atsushi、Harigae Hideo、Kunishima Shinji、Ishii Eiichi、Kobayashi Masao、Koike Kenichi、Watanabe Kenichiro、Ito Etsuro、Takata Minoru、Yabe Miharu、Ogawa Seishi、Miyano Satoru、Kojima Seiji
  • 雑誌名: Genetics in Medicine 巻: 19 ページ: 796-802
  • DOI: 10.1038/gim.2016.197
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnostic challenge of Diamond?Blackfan anemia in mothers and children by whole-exome sequencing (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichimura Takuya、Yoshida Kenichi、Okuno Yusuke、Yujiri Toshiaki、Nagai Kozo、Nishi Masanori、Shiraishi Yuichi、Ueno Hiroo、Toki Tsutomu、Chiba Kenichi、Tanaka Hiroko、Muramatsu Hideki、Hara Toshiro、Kanno Hitoshi、Kojima Seiji、Miyano Satoru、Ito Etsuro、Ogawa Seishi、Ohga Shouichi
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 105 ページ: 515-520
  • DOI: 10.1007/s12185-016-2151-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Worldwide study of hematopoietic allogeneic stem cell transplantation in pyruvate kinase deficiency (2017)
  • 著者名/発表者名: van Straaten Stephanie、Bierings Marc、Bianchi Paola、Smiers Frans、Raymakers Reinier、Yanez Lucrecia、Sevilla Julian、van Solinge Wouter、Segovia Jose Carlos、van Wijk Richard
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 103 ページ: e82-e86
  • DOI: 10.3324/Haematol.2017.177857
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] KCNN4変異による脱水型遺伝性有口赤血球症の1例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村岡倫子、岡本佳子、猪谷元浩、近藤亜矢、坂根朋子、岩瀬瑞恵、藤原倫昌、北田邦美、野島郁子、高橋伸方、荒木徹
  • 学会等名: 第59回小児血液・がん学会学術集会
• [学会発表] 系統的検査による先天性溶血性貧血80症例の病型診断 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小倉浩美、槍澤大樹、岩﨑拓也、青木貴子、岡本好雄、川上高弘、菅野 仁
  • 学会等名: 第79回日本血液学会学術集会
• [学会発表] Heterogeneous KCNN4 or PIEZO1 gene mutation cause dehydrated hereditary Stomatocytosis in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: 槍澤大樹、小倉浩美、岩﨑拓也、青木貴子、岡本好雄、川上高弘、菅野 仁.
  • 学会等名: 第79回日本血液学会学術集会
• [学会発表] AG-348,a pyruvate kinase activator,for pyruvate kinase deficiency:Results the drive PK study (2017)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanno、Rachael F.Grace, D.Mark Layton, Frederic Galacteros, D.Holmes Morton, Kevin H.M.Kuo, Sujit Sheth, Janet L.Kwiatkowski, Bruce Silver, Charles Kung, Marvin Cohen, Hua Yang, Penelope A. Kosinski, Lei Hua, Ann J. Barbier, Bertil Glader
  • 学会等名: 第79回日本血液学会学術集会
• [学会発表] A patient with hereditary Pyropoikilocytosis caused by a combination of a novel in-frame deletion and a common functional but non-pathogenic allele,αLELY,in SPTA1 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Goto, Takao Togawa, Tsuyoshi Ito, Masanori Kouwaki, Hiromi Ogura, Hitoshi Kanno, Shinji Saitoh, Norihisa Koyama
  • 学会等名: American Society of Human Genetics
  • 国際学会
• [学会発表] The Flow Cytometric Osmotic Fragility Test is an Effective Screening Test for Red Cell Membrane Disorders, Including Dehydrated Hereditary Stomatocytosis (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Iwasaki, Taiju Utsugisawa, Hiromi Ogura, Takako Aoki, Akemi Kinoshita, Yasutaka Ogata, Yoshio Okamoto, Takahiro Kawakami, Hitoshi Kanno
  • 学会等名: International Sciety for Laboratory Hematology
  • 国際学会
• [学会発表] 低温保存腹水を用いた腹水濾過濃縮再静注法(CART)の有用性の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 槍澤 大樹、中林 恭子、松田 和樹、守屋 友美、千野 峰子、岡本 好雄、菅野 仁
  • 学会等名: 第65回 日本輸血・細胞治療学会総会
• [学会発表] 腹水濾過時に得られる単核球を利用したγδ型T細胞療法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高源 ゆみ、木下 明美、小林 博人、菅野 仁
  • 学会等名: 第65回 日本輸血・細胞治療学会総会
• [学会発表] ABO同型クリオプレシピテート供給体制の是非に関する考察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野 慎吾、及川 美幸、中林 恭子、岡本 好雄、菅野 仁
  • 学会等名: 第65回 日本輸血・細胞治療学会総会
• [学会発表] 高張アルブミン製剤適正使用の推進 (2017)
  • 著者名/発表者名: 守屋 友美、小野 慎吾、小林 博人、菅野 仁
  • 学会等名: 第65回 日本輸血・細胞治療学会総会