| 研究課題/領域番号 |
20K08624
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| 研究機関 | 関西医科大学 |
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研究代表者 |
塚口 裕康 関西医科大学, 医学部, 講師 (60335792)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 疾患遺伝子 / 核膜 / 遺伝子変異 / 腎不全 / シークエンスシークエンス |
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| 研究実績の概要 |
【背景】近年核膜機能・構造異常が、ネフローゼ、心筋症、神経発達障害などのさまざまなヒト疾患の原因となることが注目されている。核膜孔を介する核-細胞質間の輸送や、核膜を支える細胞骨格は、細胞の分化・生存など生命活動に必須の役割を担っている。先行研究において、核膜孔複合体を構成するヌクレオポリンNUP107, NUP133のbiallelic変異により、巣状分節性糸球体硬化症や、脳形成異常が起こることを報告した（Am J Hum Genet 2015, Annual Neurol 2018）。しかしヌクレオポリン遺伝子の変異による疾患群、いわゆるNucleoporinopathyは、表現型(臓器特異性,重症度)は多様性に富み、複数の分子間の相互作用や、シグナル伝達のクロストークなどのまだ未解決の機序の関与が想定される。今後核膜異常が関わる疾患群の診断や治療開発のためには、分子間相互作用を含めた病態理解が必要と考えられる。
【目的】「核膜がどのように細胞の分化、器官形成、生命維持に関わるか?」という疑問について、ヒト患者・家系のサンプルを用いて遺伝学的解析を行い、病態の解明に取り組む。終末分化細胞で変性・細胞死に陥りやすい、神経細胞、心筋細胞、ポドサイトなどを主座とする疾患群の遺伝子変異を、横断的にスクリーニングし、Nucleoporinopathyに共通する生命現象に着目し、明らかにする。
【方法】核膜異常が関与する主要な“3疾患群”(糸球体硬化症、心筋症、神経発達障害)における、核膜関連遺伝子の変異を、全ゲノム or エクソン解析により、病因変異を網羅的に探索する。病因性がはっきりしないVUSは、培養細胞を用いたトランスフェクションを行い、細胞生物学、さらに生化学的にもシグナル伝達系の変化についても調べる。また遺伝子編集疾患モデルマウスを用いて個体レベルでの病態機序を解析する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
ゲノム解析の対象となる臨床症例、巣状分節性糸球体硬化症、心筋症、大脳皮質形成異常などについてDNA検体の収集を実施した。遺伝子変異を同定しやすい家族例を優先して次世代シークエンスによる全エクソン・ゲノム解析を行い、疾患変異を探索中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
家族歴、早期発症、多臓器障害を示し、いわゆるNucleoporinopathy, laminopathyが疑われる疾患群について、「核膜がどのように細胞分化やオルガネラ相互作用に関わり、さらにヒト病態(器官形成や老化等)においていかなる役割を担うか?」という疑問を、疾患横断的に共通する現象に着目し、明らかにしたい。具体的には核膜異常が関与しうる主要な“3疾患群”(糸球体硬化症、心筋症、神経発達障害等）における、核膜関連遺伝子の変異を探索する。疾患変異の病原性については、アレル頻度(HGVD, TOMMO)、変異予測プログラム(SIFT,Polyphen等)、疾患変異データベース(ClinVar, HGMDなど)を参考にする。検出されたvariantsの中には病原性のはっきりしない、VUSも多く存在している。これらのVUSについては、培養細胞を用いた発現実験や、CRISPR-Cas9 によるゲノム編集マウスを用いて、実際の生物学的効果を評価し、病態機序を解析する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID19感染により、予定していた実験の一部が延期となった。
しかし本研究費を物品費、その他に運用することで、研究計画に必要な遺伝学的解析、免疫染色、ウエスタン解析が順調に進み、新たなデータを蓄積できた。近く成果発表を予定している。
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