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2023 年度 実績報告書

ゲノムの非コード領域に注目した小児脳神経疾患の新規発症機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23H02875
配分区分補助金
研究機関浜松医科大学

研究代表者

才津 浩智  浜松医科大学, 医学部, 教授 (40402838)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード非コード領域 / インフォマティクス解析 / スプライス異常
研究実績の概要

(1)インフォマティクス解析による非コード領域に存在する変異の病的意義予測:エクソーム解析で原因未同定例の23例において全ゲノム解析を施行し、通常の点変異に加えて、コピー数変異、ゲノム構造異常、トランスポゾン挿入、ヘテロ接合性の消失領域、リピート配列伸長の検出を行った。その結果、3例において染色体微細欠失が同定され、更に切断点配列を決定した。その結果、切断点特異的PCRが可能になり、ご両親のモザイク欠失の有無についても高感度で検査することができた。

(2)新しい実験系による候補変異の機能解析:非コード領域の変異の病的意義を評価するために、28例において非侵襲的に採取可能な尿中の上皮細胞(尿細胞)を培養し、RNA-seq解析を行ってスプライス異常等の発現異常を評価した。その結果、1例において2つの遺伝子のプロモーターを含むホモ接合性欠失による発現消失が同定できた。更に、尿細胞のRNA-seqでイントロン2に異常なリードが認められたが、ショートリードの全ゲノムでは異常が同定できなかった症例に対して、ナノポアシークエンサーを用いたAdaptive samplingを行い、約3-kbのトランスポゾンの挿入を同定した。更に、挿入配列を加えた新たな参照ゲノム配列を作成し、RNA-seqデータを再解析したところ、挿入からエクソン3にスプライスしているリードを16リード認め、挿入によってスプライス異常が起こっていることを明らかにできた。また、尿細胞や末梢血単核球細胞で発現していない遺伝子に関して、ミニジーンスプライシング解析を1例で施行し、エクソンの最後の塩基置換でエクソンスキップを起こすことを証明することができた。また、CDH2遺伝子のde novo変異(c.1344+5G>A)を導入したファウンダーマウスは作成でき、現在交配によって増やしており、来年度に解析予定である。

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

全ゲノム解析と尿細胞を用いたRNA-seq解析、およびロングリードシークエンスを駆使した解析を行うことで十分な研究成果を得ている。ミニジーンスプライシング解析結果をまとめた論文を執筆中である。また、CDH2変異ノックインマウスもファウンダーマウスが得られており、さらに、5-UTRのバリアントも見つかっている。これらの結果が得られており、研究は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

尿細胞を用いたRNA-seq解析が成果を挙げているので重点的に推進する。全ゲノム解析に関しては、適宜ロングリードシークエンスも取り入れて新規疾患発症メカニズムの解明に挑む。さらに、5-UTRのバリアントも見つかっており、そのバリアントの病的意義を証明するために、発現ベクターを作成して翻訳高率に与える影響を評価する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Charite Universitats Medizin, Berlin/Berlin Institute of Health at Charite(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Charite Universitats Medizin, Berlin/Berlin Institute of Health at Charite
  • [国際共同研究] Amsterdam University Medical Centers(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Amsterdam University Medical Centers
  • [国際共同研究] University of Ottawa(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of Ottawa
  • [雑誌論文] Cerebellar Ataxia With Neuropathy and Vestibular Areflexia Syndrome Due to Replication Factor C Subunit 1 Gene Repeat Expansion2024

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Mitsuteru、Bunai Tomoyasu、Watanabe Kazuki、Saitsu Hirotomo、Goshima Satoshi
    • 雑誌名

      Clinical Nuclear Medicine

      巻: 49 ページ: 242~243

    • DOI

      10.1097/RLU.0000000000005047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Splicing variant of WDR37 in a case of Neurooculocardiogenitourinary syndrome2024

    • 著者名/発表者名
      Samejima Mai、Nakashima Mitsuko、Shibasaki Jun、Saitsu Hirotomo、Kato Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Brain and Development

      巻: 46 ページ: 154~159

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2023.11.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA sequencing and target long-read sequencing reveal an intronic transposon insertion causing aberrant splicing2023

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Ryota、Hiraide Takuya、Watanabe Kazuki、Miyamoto Sachiko、Hira Kota、Komatsu Kazuyuki、Ishigaki Hidetoshi、Sakaguchi Kimiyoshi、Maekawa Masato、Yamashita Keita、Fukuda Tokiko、Miyairi Isao、Ogata Tsutomu、Saitsu Hirotomo
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 69 ページ: 91~99

    • DOI

      10.1038/s10038-023-01211-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A case of infantile spasms with three possibly pathogenic de novo missense variants in NF1 and GABBR12023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kazuki、Kubota Kazuo、Nakashima Mitsuko、Saitsu Hirotomo
    • 雑誌名

      Human Genome Variation

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41439-023-00256-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two novel cases of biallelic SMPD4 variants with brain structural abnormalities2023

    • 著者名/発表者名
      Aoki Shintaro、Watanabe Kazuki、Kato Mitsuhiro、Konishi Yukihiko、Kubota Kazuo、Kobayashi Emiko、Nakashima Mitsuko、Saitsu Hirotomo
    • 雑誌名

      neurogenetics

      巻: 25 ページ: 3~11

    • DOI

      10.1007/s10048-023-00737-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel compound heterozygous ATP1A2 variants in a patient with fetal akinesia/hypokinesia sequence2023

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Shogo、Kato Mitsuhiro、Nomura Toshihiro、Sumitomo Noriko、Yoneno Shota、Nakashima Mitsuko、Saitsu Hirotomo
    • 雑誌名

      American Journal of Medical Genetics Part A

      巻: 194 ページ: -

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.63453

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Structural Abnormalities Are Deeply Involved in the Cause of RPGRIP1-Related Retinal Dystrophy in Japanese Patients2023

    • 著者名/発表者名
      Torii Kaoruko、Nishina Sachiko、Morikawa Hazuki、Mizobuchi Kei、Takayama Masakazu、Tachibana Nobutaka、Kurata Kentaro、Hikoya Akiko、Sato Miho、Nakano Tadashi、Fukami Maki、Azuma Noriyuki、Hayashi Takaaki、Saitsu Hirotomo、Hotta Yoshihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 ページ: 13678~13678

    • DOI

      10.3390/ijms241813678

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Case report: Progressive pulmonary artery hypertension in a case of megalencephaly-capillary malformation syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Yoh Yuri、Shiohama Tadashi、Uchida Tomoko、Ebata Ryota、Kobayashi Hironobu、Okunushi Kentaro、Kato Mitsuhiro、Watanabe Kazuki、Nakashima Mitsuko、Saitsu Hirotomo、Hamada Hiromichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fgene.2023.1221745

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The HCN1 p.Ser399Pro variant causes epileptic encephalopathy with super-refractory status epilepticus2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yu、Tohyama Jun、Akasaka Noriyuki、Yamada Kei、Hojo Moemi、Seki Eijun、Miura Masaki、Soma Noriko、Ono Takeshi、Kato Mitsuhiro、Nakashima Mitsuko、Saitsu Hirotomo、Matsumoto Naomichi
    • 雑誌名

      Human Genome Variation

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41439-023-00247-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A female patient with adolescent-onset progressive myoclonus epilepsy carrying a truncating MECP2 mutation2023

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Mari、Akiyama Tomoyuki、Saitsu Hirotomo、Tokioka Yukie、Tsukahara Rie、Tsuchiya Hiroki、Shibata Takashi、Kobayashi Katsuhiro
    • 雑誌名

      Brain and Development

      巻: 45 ページ: 597~602

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2023.07.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic and clinical features of pediatric-onset hereditary spastic paraplegia: a single-center study in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Azusa、Kumaki Tatsuro、Tsuyusaki Yu、Tsuji Megumi、Enomoto Yumi、Fujita Atsushi、Saitsu Hirotomo、Matsumoto Naomichi、Kurosawa Kenji、Goto Tomohide
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fneur.2023.1085228

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of pathogenic deep intronic variant and exonic LINE‐1 insertion in a patient with Meckel syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Sachiko、Nakamura Kazuyuki、Kato Mitsuhiro、Nakashima Mitsuko、Saitsu Hirotomo
    • 雑誌名

      Annals of Human Genetics

      巻: 87 ページ: 196~202

    • DOI

      10.1111/ahg.12507

    • 査読あり
  • [学会発表] 網羅的遺伝子解析による希少疾患の遺伝子診断2023

    • 著者名/発表者名
      才津浩智
    • 学会等名
      Next generation central meeting
    • 招待講演
  • [学会発表] 網羅的遺伝子解析とマウスモデル解析による遺伝性疾患の病態解明2023

    • 著者名/発表者名
      才津浩智
    • 学会等名
      第63回日本先天異常学会学術集会
  • [学会発表] ジェネティックエキスパート認定制度の役割と展望2023

    • 著者名/発表者名
      才津浩智
    • 学会等名
      第30回日本遺伝診療学会大会
  • [学会発表] 遺伝子解析による大脳白質形成不全症発症メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      才津浩智
    • 学会等名
      第64回日本神経学会学術集会

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公開日: 2024-12-25  

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