生物情報学、発生医学の活用による原因不明小児肝臓難病の病態発症分子基盤の解明

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20KK0172
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 林 久允 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (10451858)
• 研究分担者: 戸川 貴夫 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (10792814) ; 今川 和生 筑波大学, 医学医療系, 講師 (40708509) ; 水野 忠快 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90736050)
• 研究期間 (年度): 2020-10-27 – 2024-03-31
• キーワード: 小児肝疾患 / 肝内胆汁うっ滞 / 胆汁酸 / オミクスデータ解析 / iPS細胞由来肝細胞

研究実績の概要

小児肝内胆汁うっ滞症は、小児期発症の肝内胆汁うっ滞症の総称で、多数の遺伝性稀少肝疾患を包含する。臨床診断後、遺伝学的検査を実施し、既知原因遺伝子に病因変異が確認された場合に、確定診断に至る。しかしながら、未同定原因遺伝子が多数存在するため、確定診断率は30%に満たない。また病態分子基盤が不明で治療法が未確立のため、患者は致死性の経過をたどる。本研究では、生物情報学、発生医学を活用し、小児肝内胆汁うっ滞症の新規原因遺伝子の同定、及び当該遺伝子の破綻が病態発症を来す分子基盤の解明を目的とする。
これまでに原因不明小児肝内胆汁うっ滞症患者の肝組織をトランスクリプトーム解析、肝パラフィン切片を病理学的解析に供し、肝組織が有する生物学的情報を数値情報に変換した。さらに本数値情報を用いた数理解析を行い、当該患者集団を複数の亜集団に層別化することに成功した。前年度に引き続き当該患者群を対象とした全エクソン解析を実施し、各亜集団ごとに原因遺伝子探索を実施した。見出した原因遺伝子候補に関しては、肝内胆汁うっ滞発症との関係性について検証している。既に６遺伝子の検討を完了したが、現時点では胆汁酸の肝胆管系輸送に影響を及ぼし得る遺伝子の同定には至っていない。今年度新たに実施した全エクソン解析を通じて取得した原因遺伝子候補を対象に上記検証試験を継続する。

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

肝組織のオミクス解析、病理学的解析により、原因不明小児肝内胆汁うっ滞症患者コホートを複数の亜集団へと層別化した。また当該患者群を対象とした全エクソン解析を実施し、亜集団ごとに原因遺伝子探索を実施した。見出した原因遺伝子候補については、肝内胆汁うっ滞発症との関係性について検証試験を継続している。当初計画通りに研究は進展している。

今後の研究の推進方策

前年度の内容を継続し、見出した原因遺伝子候補について、実験科学的検証を推進し、当該遺伝子が肝内胆汁うっ滞を惹起する分子基盤を解明する。

次年度使用額が生じた理由

全エクソン解析が当初想定額よりも安価で実施できたため、当該額が生じた。次年度の候補遺伝子検証試験に転用することにより、本研究全体の加速化を図る。

研究成果

• [国際共同研究] CCHMC(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: CCHMC
• [国際共同研究] Vietnam National Children’s Hospital(ベトナム)
  • 国名: ベトナム
  • 外国機関名: Vietnam National Children’s Hospital
• [国際共同研究] Gambat Institute of Medical Sciences(パキスタン)
  • 国名: パキスタン
  • 外国機関名: Gambat Institute of Medical Sciences
• [雑誌論文] Clinical and genetic features of congenital bile acid synthesis defect with a novel mutation in AKR1D1 gene sequencing (2022)
  • 著者名/発表者名: Pham AN, Thi KB, Thi MN, Ngo DN, Naritaka N, Nittono H, Hayashi H, Dao TT, Nguyen KT, Nguyen HN, Giang H, Tang HS, Nguyen TT, Truong DK, Tran MD.
  • 雑誌名: Medicine 巻: 101 ページ: e29476～e29476
  • DOI: 10.1097/MD.0000000000029476
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Human iPSC-derived hepatocyte system models cholestasis with tight junction protein 2 deficiency (2022)
  • 著者名/発表者名: Li CZ, Ogawa H, Ng SS, Chen X, Kishimoto E, Sakabe K, Fukami A, Hu YC, Mayhew CN, Hellmann J, Miethke A, Tasnova NL, Blackford SJI, Tang ZM, Syanda AM, Ma L, Xiao F, Sambrotta M, Tavabie O, Soares F, Baker O, Danovi D, Hayashi H, Thompson RJ, Rashid ST, Asai A.
  • 雑誌名: JHEP Reports 巻: 4 ページ: 100446～100446
  • DOI: 10.1016/j.jhepr.2022.100446
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 胆汁うっ滞性肝疾患の病態解明・診断支援に資する肝特異的遺伝子編集マウスの迅速作出法の確立 (2023)
  • 著者名/発表者名: 若狭 希洋、田村 隆太郎、大坂 周平、林 久允
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
• [学会発表] 本邦における良性反復性肝内胆汁うっ滞症の臨床像：多施設共同研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 加藤健，梅津守一郎, 乾あやの, 伊藤孝一, 河畑孝佳, 坂本理恵子, 別所一彦, 安田亮輔, 今川和生, 戸川貴夫, 林久允, 水落建輝
  • 学会等名: 第49回日本小児栄養消化器肝臓学会
• [学会発表] 肝胆道系輸送の分子基盤解明を加速化する肝特異的遺伝子編集マウスの迅速作出法の確立 (2022)
  • 著者名/発表者名: 若狭希洋、田村隆太郎、林久允
  • 学会等名: 第49回日本小児栄養消化器肝臓学会
• [学会発表] Drug development of cholestatic liver diseases in children (2022)
  • 著者名/発表者名: Hisamitsu Hayashi
  • 学会等名: The Korean Society of Applied Pharmacology（KSAP）2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 小児胆汁うっ滞性肝疾患を対象とした創薬研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 林久允
  • 学会等名: 京都小児外科研究会セミナー2022年冬
  • 招待講演
• [学会発表] 小児期発症の胆汁うっ滞性肝疾患を対象とした多施設前向きレジストリ研究(CIRCLe) (2022)
  • 著者名/発表者名: 小西健一郎、中野聡、戸川貴夫、今川和生、伊藤彰悟、三原勇太郎、草野弘宣、鹿毛政義、入戸野博、林久允
  • 学会等名: 第49回日本胆道閉鎖症研究会
• [学会発表] 小児胆汁うっ滞性肝疾患の病態分子基盤の理解に向けて (2022)
  • 著者名/発表者名: 林久允
  • 学会等名: 第54回武蔵野小児肝臓病懇話会
  • 招待講演
• [学会発表] 肝胆道系輸送の分子基盤解明を加速化する肝特異的遺伝子編集マウスの迅速作出法の確立 (2022)
  • 著者名/発表者名: 若狭 希洋、田村 隆太郎、大坂 周平、林 久允
  • 学会等名: 第43回胆汁酸研究会
• [備考] 小児期発症の胆汁うっ滞性肝疾患を対象とした多施設前向きレジストリ研究
  • URL: https://www.circle-registry.org/