遺伝性痙性対麻痺の新規原因遺伝子同定とその機能解析

2012 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23591253
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 嶋崎 晴雄 自治医科大学, 医学部, 講師 (30316517)
• 研究分担者: 瀧山 嘉久 山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (00245052)
• キーワード: 遺伝性痙性対麻痺 / 連鎖解析 / エクソーム解析 / LYST遺伝子 / Chediak-Higashi症候群

研究概要

両親が従兄弟婚で，常染色体劣性遺伝性痙性対麻痺に小脳失調と末梢神経障害を伴った同胞例において，インフォームドコンセントを得，患者白血球由来DNAを用いてSNP6.0アレイによる連鎖解析を行った．染色体1，2，11，17の一部分に原因遺伝子と連鎖した部位を同定した．
発端者の遺伝子を用いてエクソーム解析を行い，連鎖する領域内に存在する遺伝子変異を検索したところ，3つの遺伝子に，新規遺伝子変異をホモ接合体で同定した．うち2つの遺伝子変異はタンパク質機能変化予測プログラムから，正常多型と考えられた．残る1つの遺伝子LYSTに新規ミスセンス変異をホモ接合体で認めた．同変異は同胞患者にはホモ接合体で存在したが，発端者の妻には無く，子にヘテロ接合で認められ，正常コントロールには認められなかった．また，種を超えて保存されたアミノ酸を変化させていた，
さらに，血液学的検査を行ったところ，患者2名ともChediak-Higashi症候群(CHS)で認められる，末梢血の多形核球内にペルオキシダーゼ陽性の巨大顆粒と，NK細胞活性の低下を認めた.
本家系の症例では，臨床的に明らかな易感染性や部分的白子症は認められなかったが，白血球の巨大顆粒や末梢神経障害，小脳失調などの神経症状を認め，それらはCHSの症状である可能性が高いと考えられた．
常染色体劣性遺伝性の，小脳失調，末梢神経障害を伴ったHSP家系の遺伝子解析を行い，LYST遺伝子の新規ミスセンス変異を同定した．血液学的検査結果も合わせると，成人発症のCHSの可能性が高いと考えられた．劣性遺伝性の痙性対麻痺や小脳失調，末梢神経障害などを呈する疾患の鑑別疾患として，CHSも念頭に置くことが必要であると考えられた．

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の研究計画書に記載した，遺伝子同定を試みる遺伝性痙性対麻痺の2家系のうち，1家系についてはC12orf65遺伝子の新規遺伝子変異を同定し，ミトコンドリアタンパク合成機能低下を証明し，論文発表も完了した．またもう1家系についても，連鎖解析とエクソーム解析により新規のLYST遺伝子変異を同定でき，成人発症の痙性対麻痺を主とするChediak-Higashi症候群であると診断されたため．

今後の研究の推進方策

今年度以降は，第3，第4家系において，患者と健常者の検体での一塩基多型を用いたゲノムワイド連鎖解析や，患者の全エクソンの塩基配列解析を，文科省新学術領域｢ゲノム支援｣の協力を得て行う．それらの結果が出れば，候補遺伝子変異が病的なものか検討するため，家系内のco-segregation studyや，可能であれば機能解析なども行う．

次年度の研究費の使用計画

第3，第4家系において，患者と健常者の検体での一塩基多型を用いたゲノムワイド連鎖解析や，患者の全エクソンの塩基配列解析の結果が出れば，同定された数個の候補遺伝子の変異が真の病的遺伝子かどうか判定するため，家系内の患者，未発症者や，コントロールの正常者，他の家系の患者に変異があるかどうか多数の遺伝子解析を行う．それに必要な消耗品の研究費がかなり必要になる．

研究成果

• [雑誌論文] Middle cerebellar peduncles and pontine T2 hypointensities in ARSACS (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimazaki H, Takiyama Y, Honda J, Sakoe K, Namekawa M, Tsugawa J, Tsuboi Y, Suzuki C, Baba M, Nakano I
  • 雑誌名: J Neuroimaging 巻: 23(1) ページ: 82-85
  • DOI: 10.1111/j.1552-6569.2011.00647.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視神経萎縮,末梢神経障害を伴う常染色体劣性遺伝性痙性対麻痺(SPG55) (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋崎晴雄
  • 雑誌名: 神経内科 巻: 78 ページ: 283-289
• [雑誌論文] Novel compound heterozygous mutations of the SACS gene in autosomal recessive spastic ataxia of Charlevoix-Saguenay (2012)
  • 著者名/発表者名: Haga R, Miki Y, Funamizu Y, Kon T, Suzuki C, Ueno T, Nishijima H, Arai A, Tomiyama M, Shimazaki H, Takiyama Y, Baba M
  • 雑誌名: Clin Neurol Neurosurg 巻: 114(6) ページ: 746-747
  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2011.12.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] A homozygous mutation of C12orf65 causes spastic paraplegia with optic atrophy and neuropathy (SPG55) (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimazaki H, Takiyama Y, Ishiura H, Sakai C, Matsushima Y, Hatakeyama H, Honda J, Sakoe K, Naoi T, Namekawa M, Fukuda Y, Takahashi Y, Goto J, Tsuji S, Goto Y, Nakano I
  • 雑誌名: J Med Genet 巻: 49(12) ページ: 777-84
  • DOI: 10.1136/jmedgenet-2012-101212
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel adult case of juvenile-onset Alexander disease: complete remission of neurological symptoms for over 12 years, despite insidiously progressive cervicomedullary atrophy (2012)
  • 著者名/発表者名: Namekawa M, Shimazaki H, et al.
  • 雑誌名: Neurol Sci 巻: 33 ページ: 1389-1392
  • DOI: 10.1007/s10072- 011-0902-z
  • 査読あり
• [学会発表] Adult Chediak-Higashi syndrome presenting as spastic paraplegia, cerebellar ataxia and neuropathy (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimazaki H, et.al.
  • 学会等名: American Academy of Neurology 65th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20130316-20130323
• [学会発表] 小脳失調，末梢神経障害を呈した常染色体劣性遺伝性痙性対麻痺家系の遺伝子解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋崎晴雄ら．
  • 学会等名: 平成24年度運動失調症の病態解明と治療法開発に関する研究班会議
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130109-20130110
• [学会発表] 遺伝性痙性対麻痺の新規原因遺伝子同定とその機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 嶋崎晴雄ら．
  • 学会等名: 新学術｢ゲノム支援｣拡大班会議
  • 発表場所: 御殿場
  • 年月日: 20120829-20120830
• [学会発表] Homozygous nonsense mutations of C12orf65 gene in patients with spastic paraplegia, optic atrophy and neuropathy (SPG55) (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimazaki H, Takiyama Y, Ishiura H, Tsuji S, Goto Y, Nakano I
  • 学会等名: 2012 Annual Meeting of American Neurological Association
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] 視神経萎縮,末梢神経障害を伴う遺伝性痙性対麻痺の原因遺伝子同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 嶋崎晴雄,石浦浩之,福田陽子,本多純子,迫江公己,太田京子,直井為任,滑川道人,高橋祐二,後藤順,辻省次,後藤雄一,瀧山嘉久,中野今治
  • 学会等名: 第53回日本神経学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-05-23
• [図書] Spinocerebellar Ataxia (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimazaki H and Takiyama Y.
  • 総ページ数: 172
  • 出版者: InTech