小頭症を発症する遺伝性疾患の鑑別診断技術開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15526
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 荻 朋男 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80508317)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 遺伝・先天異常学 / 遺伝性小頭症

研究実績の概要

小頭症は様々な要因により発症するため鑑別診断には困難を伴うことが多い。遺伝性小頭症の症例には、DNA損傷応答・DNA修復システムの異常を疾患発症原因とするケースが比較的多く含まれる。そこで、これらの症例を対象として、正確な診断に役立つ技術の開発を目指した。DNA損傷応答・DNA修復システムには様々な経路があり、増悪因子の排除や予後予測には疾患原因となる破綻したDNA修復経路の特定が不可欠である。本研究では特に、DNA二重鎖切断 (DSB)経路の異常を指標とした診断システムの開発を目指した。自動蛍光画像取得装置とマルチウェルプレートを用い、患者由来細胞でDNA損傷処理後のリン酸化H2AX及び53BP１の核内局在 (foci形成)を計測することで、簡便・迅速・正確・客観的・多検体比較可能なシステムを構築した。本システムを用いたスクリーニングでは、放射線感受性を示す症例の抽出が可能であり、有用な評価法と考えられた。また、国内外より遺伝性の小頭症疑い症例を収集し、確立済みのヌクレオチド除去修復 (NER)活性評価法及び上述のDSB修復活性評価法により調査を行った。DNA修復活性の低下が認められた症例では、関連する遺伝子の強制発現により欠損した修復活性が回復するかを指標として、疾患原因変異を持つ遺伝子を特定する相補性試験を実施した。収集症例には、NER欠損性のコケイン症候群が多数含まれており、遺伝子変異特定までを終了した。一方、DSB修復活性の低下が見られたものの疾患原因変異を持つ遺伝子が特定できない症例や、中間的なNER活性の欠損が見られる症例等が抽出された。これらの症例については、次世代ゲノム解析 (全exome解析および全ゲノム解析)により疾患原因変異の同定を試みたところ疾患原因変異の候補が得られ、一部の症例では疾患責任遺伝子変異の特定に至った。

研究成果

• [雑誌論文] Cerebellar ataxia-dominant phenotype in patients with ERCC4 mutations. (2018)
  • 著者名/発表者名: Doi H, Koyano S, Miyatake S, Nakajima S, Nakazawa Y, Kunii M, Tomita-Katsumoto A, Oda K, Yamaguchi Y, Fukai R, Ikeda S, Kato R, Ogata K, Kubota S, Hayashi N, Takahashi K, Tada M, Tanaka K, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Ogi T, Aihara M, Takeuchi H, Matsumoto N, Tanaka F.
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 63 ページ: 417-423
  • DOI: 10.1038/s10038-017-0408-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional and clinical relevance of novel mutations in a large cohort of patients with Cockayne syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Calmels N, Botta E, Jia N, Fawcett H, Nardo T, Nakazawa Y, Lanzafame M, Moriwaki S, Sugita K, Kubota M, Obringer C, Spitz MA, Stefanini M, Laugel V, Orioli D, Ogi T§, Lehmann A.
  • 雑誌名: Journal of Medical Genetics 巻: 55 ページ: 329-343
  • DOI: 10.1136/jmedgenet-2017-104877
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Common TFIIH recruitment mechanism in global genome and transcription-coupled repair subpathways. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okuda M, Nakazawa Y, Guo C, Ogi T, Nishimura Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 45 ページ: 13043-13055
  • DOI: 10.1093/nar/gkx970
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An XPA gene splicing mutation resulting in trace protein expression in an elderly xeroderma pigmentosum group A patient without neurological abnormalities. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y, Endo Y, Kusaka A, Nakamaura S, Nakazawa Y, Ogi T, Uryu M, Tsuji M, Furue M, Moriwaki S.
  • 雑誌名: British Journal of Dermatology 巻: 177 ページ: 253-257
  • DOI: 10.1111/bjd.15051
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Very mild Japanese Cockayne syndrome (type-IV) cases with a N-terminal truncation mutation in the ERCC6 / CSB gene. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogi T.
  • 学会等名: 国際シンポジウム「早老症と関連疾患」
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Human genetic disorders associated with TC-NER deficiency. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogi T.
  • 学会等名: 第２回神戸大学バイオシグナル総合研究センター国際シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Very mild CS type-IV cases with mutation in the CSB gene. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogi T.
  • 学会等名: Cockayne Syndrome Meeting.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Human genetics disorders associated with DNA repair deficiency. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogi T.
  • 学会等名: 6th US-Japan DNA Repair Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNA損傷依存的なRNAポリメラーゼの修飾とヒト疾患. (2017)
  • 著者名/発表者名: 荻 朋男
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所・研究集会「染色体構築と安定化を担う分子機構」
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノム不安定性を示す遺伝性疾患の次世代マルチオミクス解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 荻 朋男
  • 学会等名: 第7回名古屋大学医学系研究科・生理学研究所合同シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] ミニレクチャー「ゲノム不安定性疾患群を中心とした希少疾患の次世代マルチオミクス病態解析」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荻 朋男
  • 学会等名: 第12回東海小児遺伝カンファレンス
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular pathogenesis underlying Cockayne syndrome and UV-sensitive syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jia N, Guo C, Oka Y, Nakazawa Y, Shimada M, Miyazaki H, Ogi T.
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Very mild CS type-IV cases with mutations in the CSB gene. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jia N, Guo C, Oka Y, Nakazawa Y, Shimada M, Miyazaki H, Ogi T.
  • 学会等名: 第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
• [学会発表] DNA修復機構欠損性疾患の病態解明研究. (2017)
  • 著者名/発表者名: 中沢由華、賈楠、嶋田繭子、宮崎仁美、千住千佳子、郭朝万、岡泰由、荻朋男
  • 学会等名: 第２回放射線災害・医科学研究拠点カンファランス
• [学会発表] マルチオミクス解析による希少遺伝性疾患発症責任因子の同定. (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡泰由、中沢由華、荻朋男.
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] ゲノム不安定性を示す遺伝性疾患群の疾患責任遺伝子変異の探索. (2017)
  • 著者名/発表者名: 中沢由華、千住千佳子、岡泰由、嶋田繭子、宮崎仁美、郭朝万、賈楠、荻朋男.
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] A Novel Gene Mutation Of Japanese Xeroderma Pigmentosum Complementation Group F Patients. (2017)
  • 著者名/発表者名: Senju C, Nakazawa Y, Ogi T.
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Identification of pathogenic mutations in patients with rare diseases using multi-omics analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Oka Y, Nakazawa Y, Ogi T.
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2017年大会