メチル化異常によるインプリンティング疾患においてヒドロキシメチル化の果たす役割

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03628
• 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: 山澤 一樹 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, 医長 (10338113)
• 研究分担者: 鏡 雅代 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 室長 (70399484) ; 松原 圭子 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 上級研究員 (90542952)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: メチル化 / ヒドロキシメチル化 / ゲノムインプリンティング

研究実績の概要

近年、ゲノムDNA中に存在が確認された5-ヒドロキシメチル化シトシン（5-hydroxymethyl C: 5hmC）は、5-メチル化シトシン（5-methyl C: 5mC）の酸化産物であり、DNA脱メチル化反応における中間代謝産物として注目されている。本研究は、メチル化異常に起因する小児インプリンティング異常症において、ヒドロキシメチル化が病態にどのように関与しているかを解明することが目的である。5mCと5hmCを区別するための酸化バイサルファイト(oxBS)処理に続いて、パイロシークエンサー（oxBS-pyro）、メチル化ビーズアレイ(oxBS-array)、次世代シークエンサー（oxBS-seq）による解析を行い、一塩基レベルの“methylome”および“hydroxymethylome”を明らかにする。
インプリンティング異常症例のバイサルファイト処理および酸化バイサルファイト処理、パイロシークエンサーによる解析を前年度行った。この過程でシルバーラッセル症候群に類似した成長障害を主症状とする症例に、新規のメチル化異常を同定した。これは過去に報告のないメチル化異常であり、新規のインプリンティング疾患として報告した(Yamazawa et al. J Med Genet 2021;58(6):427-432)。さらに本症例における5hmCの挙動についても詳細な解析を行っている。また、インプリンティング異常症310症例のバイサルファイト処理検体においてメチル化ビーズアレイの解析を実施中である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

インプリンティング異常症例のバイサルファイト処理、パイロシークエンス解析は順調に進行している。また新規のインプリンティング異常症と思われる症例を発見し、論文報告を行った。

今後の研究の推進方策

引き続きインプリンティング異常症例のバイサルファイト処理、酸化バイサルファイト処理を行い、メチル化ビーズアレイや次世代シークエンサーによる解析を実施し、一塩基レベルの“methylome”および“hydroxymethylome”を明らかにする。これによりインプリンティング異常症の神経症状を改善する治療法の開発を目指す。

研究成果

• [国際共同研究] University of Cambridge/Babraham Institute(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Cambridge/Babraham Institute
• [雑誌論文] Dynamics of transcription-mediated conversion from euchromatin to facultative heterochromatin at the Xist promoter by Tsix (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohhata Tatsuya、Yamazawa Kazuki、Miura-Kamio Asuka、Takahashi Saori、Sakai Satoshi、Tamura Yuka、Uchida Chiharu、Kitagawa Kyoko、Niida Hiroyuki、Hiratani Ichiro、Kobayashi Hisato、Kimura Hiroshi、Wutz Anton、Kitagawa Masatoshi
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 34 ページ: 108912～108912
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108912
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 水痘ワクチン株由来の三叉神経領域帯状疱疹を発症した6歳男児の1例 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂野沙里, 三春晶嗣, 雪野祐莉子, 磯部あいこ, 影山智佳, 前田直則, 籏生なおみ, 佐藤利永子, 鈴木絵理, 山澤一樹, 藤田尚代, 込山修.
  • 雑誌名: 小児科臨床 巻: 74 ページ: 55-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metacarpophalangeal pattern profile analysis for a 3‐month‐old infant with Feingold syndrome 2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Isobe Aiko、Maeda Naonori、Fujita Hisayo、Banno Sari、Kageyama Tomoka、Hatabu Naomi、Sato Rieko、Suzuki Eri、Miharu Masashi、Komiyama Osamu、Nakashima Moeko、Matsunaga Tatsuo、Nishimura Gen、Yamazawa Kazuki
  • 雑誌名: American Journal of Medical Genetics Part A 巻: 185 ページ: 952～954
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.62038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Imprinting Disorders in Short Children Born SGA and Silver-Russell Syndrome Spectrum (2020)
  • 著者名/発表者名: Fuke Tomoko、Nakamura Akie、Inoue Takanobu、Kawashima Sayaka、Hara Kaori Isono、Matsubara Keiko、Sano Shinichiro、Yamazawa Kazuki、Fukami Maki、Ogata Tsutomu、Kagami Masayo
  • 雑誌名: The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 巻: 106 ページ: 802～813
  • DOI: 10.1210/clinem/dgaa856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-wide methylation analysis in Silver?Russell syndrome, Temple syndrome, and Prader?Willi syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Hara-Isono Kaori、Matsubara Keiko、Fuke Tomoko、Yamazawa Kazuki、Satou Kazuhito、Murakami Nobuyuki、Saitoh Shinji、Nakabayashi Kazuhiko、Hata Kenichiro、Ogata Tsutomu、Fukami Maki、Kagami Masayo
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s13148-020-00949-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Compound heterozygous variants in the ABCG8 gene in a Japanese girl with sitosterolemia (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Nobuhiro、Dateki Sumito、Suzuki Eri、Tsuchihashi Takatoshi、Isobe Aiko、Banno Sari、Kageyama Tomoka、Maeda Naonori、Hatabu Naomi、Sato Rieko、Miharu Masashi、Fujita Hisayo、Komiyama Osamu、Shimizu Hitomi、Hasegawa Tomonobu、Yamazawa Kazuki
  • 雑誌名: Human Genome Variation 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41439-020-00112-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 植物ステロール摂取制限、コレスチミド、エゼチミブによる治療を7年間行っているシトステロール血症の臨床経過 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本伸弘，鈴木絵理，三春晶嗣，磯部あいこ，坂野沙里，影山智佳，前田直則，籏生なおみ，佐藤利永子，山澤一樹，藤田尚代，込山修
  • 雑誌名: 小児科臨床 巻: 73 ページ: 1549-1553
  • 査読あり
• [学会発表] A 3-month-old boy with Feingold syndrome 2: evaluation by metacarpophalangeal pattern profile analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: 山澤一樹、前田直則、磯部あいこ、込山修
  • 学会等名: 第43回日本小児遺伝学会学術集会
• [学会発表] 娘のBRACAnalysisを契機に未発症病的バリアント保持者であることが判明しRRSOを施行した1例． (2020)
  • 著者名/発表者名: 井上沙聡、安齋純子、山澤一樹、安達将隆、大木慎也、植木有紗、笹岡綾子、柵木晴妃、岩田侑子、市村佳子、笹原真奈美、山下博、松井哲、松永達雄．
  • 学会等名: 第44回日本遺伝カウンセリング学会学術集会
• [学会発表] 免疫組織化学染色でMSH2/MSH6の発現低下を認めるも、MSH6遺伝子にのみ病的バリアントを呈しLynch症候群と診断された子宮体癌と大腸癌の異時性重複癌の1例． (2020)
  • 著者名/発表者名: 大木慎也、安達将隆、山澤一樹、植木有紗、井上沙聡、安齋純子、松永達雄、菅野康吉、山下博．
  • 学会等名: 第26回日本家族性腫瘍学会学術集会
• [学会発表] Loss of imprinting of the human-specific imprinted gene ZNF597 causes prenatal growth retardation and dysmorphic features reminiscent of Silver-Russell syndrome. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Yamazawa, Takanobu Inoue, Yoshihiro Sakemi, Toshinori Nakashima, Hironori Yamashita, Kaduki Khono, Hideki Fujita, Keisuke Enomoto, Kazuhiko Nakabayashi, Kenichiro Hata, Moeko Nakashima, Tatsuo Matsunaga, Akie Nakamura, Keiko Matsubara, Tsutomu Ogata, Masayo Kagami.
  • 学会等名: European Human Genetics Virtual Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Loss of imprinting of the human-specific imprinted gene ZNF597 causes prenatal growth retardation and dysmorphic features. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Yamazawa, Takanobu Inoue, Yoshihiro Sakemi, Toshinori Nakashima, Hironori Yamashita, Kaduki Khono, Hideki Fujita, Keisuke Enomoto, Kazuhiko Nakabayashi, Kenichiro Hata, Moeko Nakashima, Tatsuo Matsunaga, Akie Nakamura, Keiko Matsubara, Tsutomu Ogata, Masayo Kagami.
  • 学会等名: Genomic Imprinting - from Biology to Disease Virtual Conference
  • 国際学会
• [学会発表] A case of maternal uniparental disomy of chromosome 6 presenting with Silver-Russell syndrome phenotype (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Yamazawa, Toru Kuboi, Tatsuya Miyoshi, Moeko Nakashima, Keiko Matsubara, Masayo Kagami.
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第65回大会