ヒト遺伝性難聴を切り口とする、聴覚生理の網羅的解析

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04345
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 北尻 真一郎 信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (00532970)
• 研究分担者: 宇佐美 真一 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (10184996) ; 喜多 知子 (嶋知子) 京都大学, 医学研究科, 研究員 (20362519) ; 西尾 信哉 信州大学, 医学部, 特任講師 (70467166)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: CLDN14 / OTOA / DIAPH1 / MYO6 / POLD1 / EPHA2

研究実績の概要

我々が構築した日本人遺伝性難聴リポジトリより、非常に多くの新規変異を同定した。その中から、CLDN14, OTOA, DIAPH1, MYO6, POLD1, EPHA2といった遺伝子に関して解析を行い、それぞれ論文化した。なおACTG1遺伝子に関してもin pressである。CLDN14の変異は日本人で始めての報告で、新規の変異であった。詳細な臨床症状も始めて報告されたもので、CLDN14機能を理解する上で重要な一歩である。OTOAは染色体のCopy number variationによる劣性遺伝形式をとる難聴で大きな頻度を示すことを示した。我々は以前にDIA1（DIAPH1遺伝子産物）がC末部のDADドメインの欠損により恒常活性化し難聴の原因となることを報告したが、今回はDIDドメインの変異による難聴を見出し、このDIDドメインがDADドメインと結合することによる自己調節を生化学的および微小イメージングで示した。MYO6遺伝子には27種の変異を同定し、うち22種は新規であった。このMYO6遺伝子変異による難聴は進行性であり、特に４０歳以降に進行度が増していた。変異型のMYO6は培養細胞（LLC-PK1-CL4細胞）における微絨毛の伸長を阻害しており、不動毛のアクチン動態への関与が示された。POLD1遺伝子の変異は難聴以外にも症状を起こすことが知られているが、今回我々は非症候群性難聴患者から新規変異を見出し、この変異型POLD1はポリメラーゼ活性が低下しているものの欠失には至っておらず、エクソヌクレアーセ活性は保たれていた。またEPHA2遺伝子変異を同定した。これは、すでに難聴遺伝子として知られているペンドリン（SLC26A4遺伝子）と複合体を形成していることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] National institutes of health(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: National institutes of health
• [雑誌論文] Clinical Characteristics and In Vitro Analysis of MYO6 Variants Causing Late-Onset Progressive Hearing Loss (2020)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Oka, Timothy F. Day, Shin-ya Nishio, Hideaki Moteki, Maiko Miyagawa, Shinya Morita, Shuji Izumi, Tetsuo Ikezono, Satoko Abe, Jun Nakayama, Misako Hyogo, Nobuhiko Okamoto, Natsumi Uehara, Chie Oshikawa, Shin-ichiro Kitajiri, Shin-ichi Usami
  • 雑誌名: Genes 巻: 11 ページ: E273-E273
  • DOI: doi: 10.1172/jci.insight.128561.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] POLD1 variants leading to reduced polymerase activity can cause hearing loss without syndromic features (2020)
  • 著者名/発表者名: Doo-Yi Oh, Yoshihiro Matsumoto, Shin-ichiro Kitajiri, Nayoung K.D. Kim, Min Young Kim, Ah Reum Kim, Mingyu Lee, Chung Lee, Alan E. Tomkinson, Tatsuya Katsuno, So Young Kim, Hyun-Woo Shin, Jin Hee Han, Seungmin Lee, Woong-Yang Park, Byung Yoon Choi
  • 雑誌名: Human Mutation 巻: 41 ページ: 913-920
  • DOI: 10.1002/humu.23984.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Digenic inheritance of mutations in EPHA2 and SLC26A4 in Pendred syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Li, Nishio, Naruse, Riddell, Sapski, Katsuno, Hikita, Mizapourshafiyi, Smith, Cooper, Lee, Asano, Boettger, Kruger, Wietelmann, Graumann, Day, Boyd, Offermanns, Kitajiri, Usami, Nakayama
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 11 ページ: 1343-1343
  • DOI: doi: 10.1038/s41467-020-15198-9.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detailed Clinical Features of Deafness Caused by a Claudin-14 Variant (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kitano, Shin-ichiro Kitajiri, Shin-ya Nishio and Shin-ichi Usami
  • 雑誌名: Int. J. Mol. Sci. 巻: 20 ページ: E4579-E4579
  • DOI: doi: 10.3390/ijms20184579.PMID: 31527509
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mid-Frequency Hearing Loss Is Characteristic Clinical Feature of OTOA-Associated Hearing Loss (2019)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Sugiyama, Hideaki Moteki, Shin-ichiro Kitajiri, Tomohiro Kitano, Shin-ya Nishio, Tomomi Yamaguchi, Keiko Wakui, Satoko Abe, Akiko Ozaki, Remi Motegi, Hirooki Matsui, Masato Teraoka, Yumiko Kobayashi, Tomoki Kosho, Shin-ichi Usami
  • 雑誌名: Genes 巻: 10 ページ: E715-E715
  • DOI: 10.3390/genes10090715.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Differential disruption of autoinhibition and defect in assembly of cytoskeleton during cell division decide the fate of human DIAPH1-related cytoskeletopathy (2019)
  • 著者名/発表者名: Bong Jik Kim, Takehiko Ueyama, Takushi Miyoshi, Seungmin lee, Jin Hee Han, Hye-rim Park, ah reum Kim, Jayoung Oh, Min Young Kim, Yong Seok Kang, Doo Yi Oh, Jiwon Yun, Sang Mee Hwang, nayoung K D Kim, Woong-Yang Park, Shin-ichiro Kitajiri, Byung Yoon Choi
  • 雑誌名: Journal of Medical Genetics. 巻: 56 ページ: 818-827
  • DOI: doi: 10.1136/jmedgenet-2019-106282.
  • 査読あり
• [学会発表] Clinical Features of Deafness Caused by a Novel CLDN14 Variant (2020)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kitano, Shin-ichiro Kitajiri, Shin-ya Nishio, Shin-ichi Usami
  • 学会等名: ARO The 43rd Annual MidWinter Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Role of TRIOBP-5 in Stereocilia Rootlet Formation and Implications for Presbycusis and Gene Therapy (2020)
  • 著者名/発表者名: Belyantseva, Katsuno, Cartagena-Rivera, Ohta, Petralia, Ono, Tona, Imtiaz, Kiyonari, Fitzgerald, Abe, Ikeya, Fenollar-Ferrer, Segawa, Omori, Ito, Frolenkov, Kitajiri, Friedman
  • 学会等名: ARO The 43rd Annual MidWinter Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of Hearing-loss Associated Mutations in MYO6 and In Vitro Functional Analysis (2020)
  • 著者名/発表者名: Timothy F. Day, Shin-ichiro Kitajiri, Shin-ichiro Oka, Hideaki Moteki, Shin-ya Nishio, Shin-ichi Usami
  • 学会等名: ARO The 43rd Annual MidWinter Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト遺伝性難聴より見出したMYO6遺伝子変異の細胞学的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北尻真一郎、Timothy Day、岡晋一郎、西尾信哉、宇佐美真一
  • 学会等名: 第29回 日本耳科学会 総会・学術講演会
• [学会発表] 日本人で初めて見出された CLDN14 変異による難聴症例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北野友裕、北尻真一郎、西尾信哉、宇佐美真一
  • 学会等名: 第29回 日本耳科学会 総会・学術講演会
• [学会発表] ACTG1変異による難聴症例の臨床像と変異型γアクチンの細胞内局在 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮嶋 宏樹(Hiroki Miyajima)、茂木 英明(Hideaki Moteki)、Timothy Day、西尾 信哉(Shin-ya Nishio)、北尻 真一郎(Shin-ichiro Kitajiri)、宇佐美 真一(Shin-ichi Usami)
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第64回大会
• [学会発表] CNVs スクリーニングにより見出された OTOA 遺伝子変異による難聴 5 症例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 杉山 健二郎(Kenjiro Sugiyama)、北野 友裕(Tomohiro Kitano)、西尾 信哉(Shin-ya Nishio)、北尻 真一郎(Shin-ichiro Kitajiri)、茂木 英明(Hideaki Moteki)、宇佐美 真一(Shin-ichi Usami)
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第64回大会
• [学会発表] Molecular investigations of deafness-related genes ACTG1 and MYO6 in vitro (2019)
  • 著者名/発表者名: Day Timothy，岡 晋一郎，宮嶋宏樹， 北尻真一郎，西尾信哉，宇佐美真一
  • 学会等名: 第64回日本聴覚医学会総会・学術講演会
• [学会発表] 内耳有毛細胞の感覚毛の根の形成および聴覚におけるアクチン束化タンパク質TRIOBPの役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 勝野, Belyantseva, Cartagena-Rivera, 太田, Crump, Petralia, 小野, 十名, Imtiaz, Rehman, 清成, 金子, Wang, 阿部, 池谷, Fenollar-Ferrer, Riordan, Wilson, Fitzgerald, 瀬川, 大森, 伊藤, Frolenkov, Friedman, 北尻
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会