効率的大量並行シークエンスによる難治性疾患責任遺伝子同定と疾病病態の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293235
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 三宅 紀子 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40523494)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 全エクソームシークエンス / 連鎖解析

研究実績の概要

解析対象疾患（Aicardi症候群、関節弛緩型エーラス・ダンロス症候群、肺リンパ脈管筋腫症、Galloway-Mowat 症候群）の内、本年度までにAicardi症候群は45症例、肺リンパ脈管筋腫症は24症例、Galloway-Mowat 症候群は19家系を集積した。また、新規解析疾患としてステロイド抵抗性ネフローゼ症候群家系27家系を集積した。各疾患の罹患者対し全エクソーム解析を行い、想定される遺伝形式従って候補となるバリアントをリスト化し、2症例以上に共通して変異のある遺伝子に着目して順次Sanger法による確認と、家系内segregationを検証している。Aicardi症候群に関しては、トリオ解析ができない症例（両親検体が得られない、もしくは両親検体が揃わない）も含め、優性遺伝形式（常染色体およびＸ染色体）と劣性遺伝形式の両方を考慮した解析を行ったが、疾患遺伝子の同定には至っていない。それと並行して、典型的な3症例に対し、全ゲノムシークエンスを行い、現在解析を進めている。Galloway-Mowat 症候群に関しては、2家系の連鎖解析で同定された候補領域内のタンパク質翻訳領域を、全エクソーム解析で解析したが病因となる変異を同定しなかった。そこで、連鎖解析を行った2家系の発端者それぞれ1名に対して全ゲノムシークエンスを行い、出てきたバリアントに関して検証を行っているが、今のところ疾患遺伝子の特定には至っていない。

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

症例集積は、稀な疾患ながらも連携研究者の協力により着実に集積できている状況にある。エクソーム解析は患者全例で解析が済んでいるが、両親そろっての検体提供が困難な場合もあり、候補遺伝子の絞り込みに時間がかかっている。新規で集積したステロイド抵抗性ネフローゼ症候群家系は両親検体がほぼ全例でそろっており、候補遺伝子の絞り込みが効率的に行うことができている。

今後の研究の推進方策

複数症例で共通してvariantを認めた遺伝子に関しては、積極的に両親検体を解析し、家系内segregation、de novoの確認を行う。また、所属する研究室で全エクソームのデータを用いたコピー数検出の解析系が確立できた為、コピー数解析を行い様々なサイズのゲノム異常を網羅的に解析する。それでも候補遺伝子にたどり着けない場合は、典型例で、かつ両親検体が得られる症例から必要に応じて全ゲノム解析を追加して行う。現在入手可能な非翻訳領域における日本人正常コントロールのバリアントデータ等を積極的に利用して、全ゲノム解析を進めたい。また、候補となった遺伝子に対しては、疾患発症メカニズムを明らかにするため分子の特性に応じた機能解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

疾患遺伝子が同定された場合に必要と見積もっていた費用が想定より少ない購入にとどまったため。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額分は物品費として使用する。具体的にはゲノム解析に必要なシークエンス試薬、機能解析に必要な抗体やトランスフェクション試薬等、各プロジェクトの進行状況に応じて使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Mutations in the glutaminyl-tRNA synthetase gene cause early-onset epileptic encephalopathy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kodera H, Osaka H, Iai M, Aida N, Yamashita A, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Saitsu H, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 60 ページ: 97-101
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.103.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Late-onset spastic ataxia phenotype in a patient with a homozygous DDHD2 mutation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Doi H, Ushiyama M, Baba T, Tani K, Shiina M, Ogata K, Miyatake S, Fukuda-Yuzawa Y, Tsuji S, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Ikeda S, Tanaka F, Matsumoto N, Yoshida K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 4 ページ: 7132-7132
  • DOI: 10.1038/srep07132.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and in vivo functional characterization of novel compound heterozygous BMP1 variants in osteogenesis imperfecta. (2015)
  • 著者名/発表者名: Cho SY, Asharani PV, Kim OH, Iida A, Miyake N, Matsumoto N, Nishimura G, Ki CS, Hong G, Kim SJ, Sohn YB, Park SW, Lee J, Kwun Y, Carney TJ, Huh R, Ikegawa S, Jin DK.
  • 雑誌名: Hum Mutat. 巻: 36 ページ: 191-5
  • DOI: 10.1002/humu.22731.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in COG2 encoding a subunit of the conserved oligomeric golgi complex cause a congenital disorder of glycosylation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kodera H, Ando N, Yuasa I, Wada Y, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Saitoh S, Matsumoto N, Saitsu H.
  • 雑誌名: Clin Genet. 巻: 87 ページ: 455-60.
  • DOI: 10.1111/cge.12417.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The somatic GNAQ mutation c.548G>A (p.R183Q) is consistently found in Sturge-Weber syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakashima M, Miyajima M, Sugano H, Iimura Y, Kato M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Arai H, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 59 ページ: 691-3
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.95.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Compound heterozygous BRAT1 mutations cause familial Ohtahara syndrome with hypertonia and microcephaly. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saitsu H, Yamashita S, Tanaka Y, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 59 ページ: 687-90
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.91
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Precise detection of chromosomal translocation or inversion breakpoints by whole-genome sequencing. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Saitsu H, Takeda S, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 59 ページ: 649-54
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.88.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cortical cerebellar atrophy' dwindles away in the era of next-generation sequencing. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Miyatake S, Kinoshita T, Doi H, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 59 ページ: 589-90
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.75.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Duplication of the NPHP1 gene in patients with autism spectrum disorder and normal intellectual ability: a case series. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuda Y, Hashimoto R, Fukai R, Okamoto N, Hiraki Y, Yamamori H, Fujimoto M, Ohi K, Taniike M, Mohri I, Nakashima M, Tsurusaki Y, Saitsu H, Matsumoto N, Miyake N, Takeda M.
  • 雑誌名: Ann Gen Psychiatry. 巻: 13 ページ: 22
  • DOI: 10.1186/s12991-014-0022-2.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A girl with West syndrome and autistic features harboring a de novo TBL1XR1 mutation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saitsu H, Tohyama J, Walsh T, Kato M, Kobayashi Y, Lee M, Tsurusaki Y, Miyake N, Goto Y, Nishino I, Ohtake A, King MC, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 59 ページ: 581-3
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.71.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Numerous BAF complex genes are mutated in Coffin-Siris syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyake N, Tsurusaki Y, Matsumoto N.
  • 雑誌名: Am J Med Genet C Semin Med Genet. 巻: 166C ページ: 257-61
  • DOI: 10.1002/ajmg.c.31406.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coffin-Siris syndrome and related disorders involving components of the BAF (mSWI/SNF) complex: historical review and recent advances using next generation sequencing. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kosho T, Miyake N, Carey JC.
  • 雑誌名: Am J Med Genet C Semin Med Genet. 巻: 166C ページ: 241-51.
  • DOI: 10.1002/ajmg.c.31415.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cono-spondylar dysplasia: clinical, radiographic, and molecular findings of a previously unreported disorder. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ben-Omran T, Lakhani S, Almureikhi M, Ali R, Takahashi A, Miyake N, Matsumoto N, Ikegawa S, Superti-Furga A, Unger S.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A. 巻: 164A ページ: 2147-52.
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.36632.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Causative novel PNKP mutations and concomitant PCDH15 mutations in a patient with microcephaly with early-onset seizures and developmental delay syndrome and hearing loss. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakashima M, Takano K, Osaka H, Aida N, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 59 ページ: 471-4.
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.51.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Severe manifestations of hand-foot-genital syndrome associated with a novel HOXA13 mutation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Imagawa E, Kayserili H, Nishimura G, Nakashima M, Tsurusaki Y, Saitsu H,Ikegawa S, Matsumoto N, Miyake N.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A. 巻: 164A ページ: 2398-402
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.36648.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel compound heterozygous PIGT mutations caused multiple congenital anomalies-hypotonia-seizures syndrome 3. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakashima M, Kashii H, Murakami Y, Kato M, Tsurusaki Y, Miyake N, Kubota M, Kinoshita T, Saitsu H, Matsumoto N.
  • 雑誌名: Neurogenetics. 巻: 15 ページ: 193-200.
  • DOI: 10.1007/s10048-014-0408-y.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Early onset epileptic encephalopathy caused by de novo SCN8A mutations. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohba C, Kato M, Takahashi S, Lerman-Sagie T, Lev D, Terashima H, Kubota M, Kawawaki H, Matsufuji M, Kojima Y, Tateno A, Goldberg-Stern H, Straussberg R, Marom D, Leshinsky-Silver E, Nakashima M, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Miyake N,Tanaka F, Matsumoto N, Saitsu H.
  • 雑誌名: Epilepsia. 巻: 55 ページ: 994-1000.
  • DOI: 10.1111/epi.12668.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] De novo SOX11 mutations cause Coffin-Siris syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsurusaki Y, Koshimizu E, Ohashi H, Phadke S, Kou I, Shiina M, Suzuki T, Okamoto N, Imamura S, Yamashita M, Watanabe S, Yoshiura K, Kodera H, Miyatake S, Nakashima M, Saitsu H, Ogata K, Ikegawa S, Miyake N, Matsumoto N.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 5 ページ: 4011
  • DOI: 10.1038/ncomms5011.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deep sequencing detects very-low-grade somatic mosaicism in the unaffected mother of siblings with nemaline myopathy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyatake S, Koshimizu E, Hayashi YK, Miya K, Shiina M, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Ogata K, Nishino I, Matsumoto N.
  • 雑誌名: Neuromuscul Disord. 巻: 24 ページ: 642-647
  • DOI: 10.1016/j.nmd.2014.04.002.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expanding the phenotypic spectrum of TUBB4A-associated hypomyelinating leukoencephalopathies. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyatake S, Osaka H, Shiina M, Sasaki M, Takanashi J, Haginoya K, Wada T, Morimoto M, Ando N, Ikuta Y, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Ogata K, Matsumoto N, Saitsu H.
  • 雑誌名: Neurology. 巻: 82 ページ: 2230-7
  • DOI: 10.1212/WNL.0000000000000535
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PIGA mutations cause early-onset epileptic (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato M, Saitsu H, Murakami Y, Kikuchi K, Watanabe S, Iai M, Miya K, Matsuura
  • 雑誌名: Neurology. 巻: 82 ページ: 1587-96.
  • DOI: 10.1212/WNL.0000000000000389
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] De novo WDR45 mutation in a patient showing clinically Rett syndrome with childhood iron deposition in brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohba C, Nabatame S, Iijima Y, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Tanaka F, Ozono K, Saitsu H, Matsumoto N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 59 ページ: 292-5.
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.18.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel WTX mutation in a female patient with osteopathia striata with cranial sclerosis and hepatoblastoma. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujita A, Ochi N, Fujimaki H, Muramatsu H, Takahashi Y, Natsume J, Kojima S, Nakashima M, Tsurusaki Y, Saitsu H, Matsumoto N, Miyake N.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A. 巻: 164A ページ: 998-1002
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.36369.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A de novo 1.4-Mb deletion at 21q22.11 in a boy with developmentaldelay. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukai R, Hiraki Y, Nishimura G, Nakashima M, Tsurusaki Y, Saitsu H, Matsumoto N, Miyake N.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A. 巻: 164A ページ: 1021-8.
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.36377.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel homozygous YARS2 mutation causessevere myopathy, lactic acidosis, and sideroblastic anemia 2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakajima J, Eminoglu TF, Vatansever G, Nakashima M, Tsurusaki Y, Saitsu H,Kawashima H, Matsumoto N, Miyake N.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 59 ページ: 229-32.
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.143.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PIGN mutations cause congenitalanomalies, developmental delay, hypotonia, epilepsy, and progressive cerebellaratrophy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohba C, Okamoto N, Murakami Y, Suzuki Y, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Tanaka F, Kinoshita T, Matsumoto N, Saitsu H.
  • 雑誌名: Neurogenetics. 巻: 15 ページ: 85-92.
  • DOI: 10.1007/s10048-013-0384-7.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Whole exome sequencing revealed biallelic IFT122 mutations in a family with CED1 and recurrent pregnancy loss. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsurusaki Y, Yonezawa R, Furuya M, Nishimura G, Pooh RK, Nakashima M, Saitsu H, Miyake N, Saito S, Matsumoto N.
  • 雑誌名: Clin Genet. 巻: 85 ページ: 592-4.
  • DOI: 10.1111/cge.12215.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coffin-Siris syndrome is a SWI/SNF complex disorder. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsurusaki Y, Okamoto N, Ohashi H, Mizuno S, Matsumoto N, Makita Y, Fukuda M, Isidor B, Perrier J, Aggarwal S, Dalal AB, Al-Kindy A, Liebelt J, Mowat D,Nakashima M, Saitsu H, Miyake N, Matsumoto N.
  • 雑誌名: Clin Genet. 巻: 85 ページ: 548-54.
  • DOI: 10.1111/cge.12225.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 歌舞伎症候群における遺伝子変異と表現型の関連. (2014)
  • 著者名/発表者名: 三宅紀子、輿水江里子、松本直通、新川詔夫.
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第59回大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [学会発表] Glycosaminoglycan abnormalities in human bone and connective tissues (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyake N.
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第59回大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [学会発表] KMT2D and KDM6A mutations in patients with Kabuki syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyake N.
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第59回大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [学会発表] メンデル遺伝性疾患における遺伝学的解析の現状と課題。 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三宅紀子
  • 学会等名: 第37回日本母体胎児医学会学術集会
  • 発表場所: ハウステンボス （長崎県佐世保市）
  • 年月日: 2014-11-07 – 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] Clinical comparison of Kabuki syndrome with KMT2D and KDM6A mutations. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyake N, Koshimizu E, Matsumoto N, Niikawa N.
  • 学会等名: The 64th Annual Meeting of the American Society of Human Genetics
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2014-10-18 – 2014-10-22
• [学会発表] KMT2D and KDM6A mutations in patients with Kabuki syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyake N, Koshimizu E, Matsumoto N, Niikawa N.
  • 学会等名: The European Human Genetics Conference
  • 発表場所: Milan, Italy
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-03
• [図書] 整形・災害外科 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三宅紀子、松本直通
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 金原出版株式会社
• [図書] 神経症候群 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今川英里, 三宅紀子, 松本直通
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 日本臨牀社
• [産業財産権] コフィン－シリス症候群の検出方法 (2014)
  • 発明者名: 松本直通・三宅紀子・鶴崎美徳
  • 権利者名: 横浜市立大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-552406
  • 出願年月日: 2014-07-14