先天性側弯症の原因遺伝子探索

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K09416
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 渡邉 航太 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60317170)
• 研究分担者: 米澤 嘉朗 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (40865763) ; 武田 和樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50594735) ; 寺尾 知可史 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (60610459)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 先天性側弯症 / TBX6 / LFNG

研究実績の概要

我々は、これまでに日本人の先天性側弯症(CS)の約10％がTBX6遺伝子の変異が原因であること明らかにした(Hum Mut. 2017)。またCSと脊椎肋骨異形成症(SCD)は、TBX6において一連の疾患群であり、SCDも原因遺伝子であるLFNG 遺伝子の異常でも、CSが発症することを同定しCS-SCDは一連の疾患群であることを発見した(J Hum Genet.2019)。我々は、更なるCSおよびSCDの新規原因遺伝子を明らかにするため、原因候補遺伝子を遺伝学的強力に検索可能な、CS患者およびその両親の51家系(計153サンプル)とSCD2例の全エクソーム解析を行った。これにてCS患者の66家系の解析が可能となり、新たにIllumina社の最新の解析プラットフォーム(DRAGEN)を使用して解析を行った。解析結果のクオリティーコントロールおよび遺伝モデルを使用したin silico解析の結果、現在約20の候補遺伝子が挙がっている。今後この中から脊椎の発生に関与があると考えられる遺伝子を優先にin vitroの実験での機能解析、他研究グループと協力しオルガノイドを使用した体節形成に関与する遺伝子の発現周期の変化を指標にSCDやCSの原因候補遺伝子のスクリーニングを行う準備を進めている。また、我々の研究で思春期特発性側弯症(AIS)患者の全ゲノム相関解析の結果から、体節形成遺伝子のUNCXが体軸の形成にも関与していることを明らかにしている(J Bone Miner Res.2023)。また、変異の重症度に応じてCSとAISも特定の遺伝子において一連の疾患群である可能性があり、機能解析を行っている。更に、中国の研究グループとの共同研究で、体節形成に関与しているVANGLE2遺伝子がCSの原因遺伝子であることが明らかになった。現在論文作成し、投稿準備を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of a Functional Susceptibility Variant for Adolescent Idiopathic Scoliosis that Upregulates Early Growth Response 1 (EGR1)-Mediated UNCX Expression (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Yonezawa , Long Guo , Hisaya Kakinuma , Nao Otomo , Soichiro Yoshino , Kazuki Takeda , Masahiro Nakajima , Toshiyuki Shiraki , Yoji Ogura , Yohei Takahashi , Yoshinao Koike , Shohei Minami , Koki Uno , Noriaki Kawakami , Manabu Ito , Ikuho Yonezawa , Kei Watanabe , Takashi Kaito, Kota Watanabe et. al.
  • 雑誌名: Journal of Bone and Mineral Research 巻: 38 ページ: 144～153
  • DOI: 10.1002/jbmr.4738
  • 査読あり
• [雑誌論文] 増大号特集 もう悩まない こどもと思春期の整形外科診療 3章 学校運動器検診からの二次検診 脊柱側弯症 (2022)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 航太
  • 雑誌名: 臨床整形外科 巻: 57 ページ: 547～552
  • DOI: 10.11477/mf.1408202332
• [雑誌論文] 【小児疾患診療のための病態生理 3 改訂第6版】骨・運動器疾患 脊柱側彎症 (2022)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 航太
  • 雑誌名: 小児内科 巻: 54 ページ: 524-629
• [雑誌論文] 特集 脊柱変形矯正の進歩 早期発症側弯症手術の進歩 (2022)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 航太
  • 雑誌名: 整形・災害外科 巻: 65 ページ: 135～141
  • DOI: 10.18888/se.0000002028
• [学会発表] GWAS のリスク SNP によって示唆された UNCX 遺伝子と思春期特発性 側弯症の疾患感受性の関連 (2022)
  • 著者名/発表者名: 米澤嘉朗，大伴直央，武田和樹，郭 竜， 中島正宏，中村雅也，松本守雄，渡辺航太， 池川志郎
  • 学会等名: 第51回日本脊椎脊髄病学会学術集会
• [学会発表] GWAS のリスク遺伝子多型により同定された UNCX と EGR1 の思春期特発性側弯症疾患感受性について (2022)
  • 著者名/発表者名: 米澤嘉朗, 大伴直央, 武田和樹, 郭 竜, 中島正宏, 中村雅也, 松本守雄, 池川志郎, 渡邉航太
  • 学会等名: 第 37 回日本整形外科学会基礎学術集会