新規難聴遺伝子候補SLC12A2の細胞・動物モデルを用いた分子病態解析

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09336
• 研究機関: 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター)
• 研究代表者: 務台 英樹 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, 研究員 (60415891)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 難聴 / 原因遺伝子 / スプライシング / 動物モデル

研究実績の概要

本研究では、代表者らが同定した新規難聴原因遺伝子候補SLC12A2の分子病態を明らかとするため、細胞モデル、動物モデルを構築し解析した。
SLC12A2は、私たちが日本人難聴患者の遺伝子解析から同定した新規難聴原因候補である。SLC12A2産物はNa+, K+, 2Cl-共輸送体として、内リンパ組成の恒常性維持に必須である。本研究では1) 細胞培養系を用い、SLC12A2変異体がイオン透過性を消失し、細胞膜への移行には異常がないことを明らかにした。2) SLC12A2 のexon 21スプライス変異のスプライシング活性変化を評価した。また、スプライシング効率を簡便にかつ定量的に計測し、スプライシング調節剤のハイスループットスクリーニングに応用できるアッセイ系を開発した。3) exon 21領域にSlc12a2変異をもつ遺伝子改変動物モデルをゲノム編集技術により2系統作出し、一部の解析を開始した。2系統ともに繁殖効率が低く、計測できた個体数が少ないものの、少なくとも1系統では変異ホモマウスで聴力閾値上昇がみられた。現在変異ホモ・ヘテロ個体について聴力測定を実施し、また内耳を中心に組織化学的解析を開始している。
本研究の成果により、SLC12A2が真の難聴遺伝子として認識され難聴遺伝子の保険検査対象に追加されることで、難聴者の原因判明率の向上と、その知見をもととした適切な医療・療育の提供が期待できる。また、病的変異がすべてexon 21上ミスセンス変異あるいはexon 21のスプライス変異である。この部位の分子機構は未知であり、本研究および継続研究により、本遺伝子を原因とした難聴発症分子機能が明らかとなり、学術的発展および治療法開発へつながることが期待される。

備考

本研究成果は遺伝性疾患データベースOMIMにDFNA78（＃619081)として登録された。日本で実施された難聴遺伝子解析で、かつ現行の厳しい国際基準を満たしOMIMに承認された原因遺伝子は初である。

研究成果

• [雑誌論文] Variants encoding a restricted carboxy-terminal domain of SLC12A2 cause hereditary hearing loss in humans (2020)
  • 著者名/発表者名: Mutai H, Wasano K, Momozawa Y, Kamatani Y, Miya F, Masuda S, Morimoto N, Nara K, Takahashi S, Tsunoda T, Homma K, Kubo M, Matsunaga T
  • 雑誌名: Plos Genet 巻: 16 ページ: e108643
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1008643
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical Profiles of DFNA11 at Diverse Stages of Development and Aging in a Large Family Identified by Linkage Analysis (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N, Mutai H, Namba K, Goto F, Ogawa K, Matsunaga T
  • 雑誌名: Otol Neurotol 巻: 41 ページ: e663-673
  • DOI: 10.1097/MAO.0000000000002604
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Systematic quantification of the anion transport function of pendrin (SLC26A4) and its disease‐associated variants. (2020)
  • 著者名/発表者名: Wasano K, Takahashi S, Rosenberg SK, Kojima T, Mutai H, Matsunaga T, Ogawa K, Homma K
  • 雑誌名: Hum Mutation 巻: 41 ページ: 316-331
  • DOI: 10.1002/humu.23930
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 難聴原因遺伝子候補SLC12A2モデル動物の作成 (2020)
  • 著者名/発表者名: 務台英樹、和佐野浩一郎、松永達雄
  • 学会等名: 第30回日本耳科学会
• [学会発表] BOR症候群の臨床遺伝学的検討：臨床症状と遺伝学的原因の関連性について (2020)
  • 著者名/発表者名: 貫野彩子、増田正次、務台英樹、守本倫子、仲野敦子、杉内智子、岡本康秀、増田佐和子、勝沼紗矢香、小川郁、松永達雄
  • 学会等名: 第30回日本耳科学会
• [学会発表] 視覚聴覚二重障害の医療向上への取り組み～難病プラットフォームによる全国多施設レジストリ～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 松永達雄、和佐野浩一郎、務台英樹、南修司郎、加我君孝
  • 学会等名: 第30回日本耳科学会
• [学会発表] Alport症候群9家系におけるサブタイプ別聴覚および聴力経過の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松﨑佐栄子、松永達雄、務台英樹、奈良清光、井上沙聡、細谷誠、藤岡正人、小川郁
  • 学会等名: 第30回日本耳科学会
• [学会発表] Phenotypic presentation of DFNA11 at diverse stages of development and aging (2020)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Matsunaga, Nobuko Yamamoto, Hideki Mutai, Kazunori Namba, Fumiyuki Goto, Kaoru Ogawa
  • 学会等名: 第65回日本人類遺伝学会
• [学会発表] Clinical and molecular characterization of a Japanese patient with auditory neuropathy spectrum disorder associated with m.7471dupC heteroplasmy (2020)
  • 著者名/発表者名: Shujiro Minami, Satomi Inoue, Kiyomitsu Nara, Hideki Mutai, Tatsuo Matsunaga
  • 学会等名: 第65回日本人類遺伝学会
• [備考] 先天性難聴の新たな原因遺伝子を発見－新生児の難聴の原因診断、早期医療へ－
  • URL: https://kyodonewsprwire.jp/release/202002267270
• [備考] DEAFNESS, AUTOSOMAL DOMINANT 78; DFNA78
  • URL: https://omim.org/entry/619081#3
• [備考] 成果情報 先天性難聴の新たな原因遺伝子を発見
  • URL: https://www.amed.go.jp/news/seika/kenkyu/20200629.html
• [備考] 先天性難聴の新たな原因遺伝子を発見－新生児の難聴の原因診断、早期医療へ－
  • URL: https://research-er.jp/articles/view/88239