新規機序による先天性溶血性貧血の病態体系への組み入れと新しい診断法の確立

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25461609
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 菅野 仁 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70221207)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 先天性溶血性貧血 / 赤血球膜骨格蛋白 / 次世代型シーケンサー / 全エクソーム解析

研究実績の概要

我々は一般臨床検査にて診断を確定することが困難な溶血性貧血症例を対象としたスクリーニング検査を実施してきたが、2004～2011年における291例の検討では、約33%に確定診断を得られなかった。今年度、診断未確定症例について次世代型シーケンサーを用いた全エクソーム解析により病因候補遺伝子同定を試みた。
赤血球形態から遺伝性球状赤血球症（HS）が疑われながら、赤血球浸透圧抵抗試験（OF）、eosin 5’-maleimide（EMA）結合能などの検査結果から確定し得なかった4症例（グループA）、著しい大小不同、破砕赤血球、奇形赤血球などの赤血球形態異常を呈した重症の先天性溶血性貧血10症例（グループB）、および赤血球形態異常のない36例（グループC）、併せて50例を対象にした。サンプルはイルミナ社HiSeq2000で全エクソーム解析後、各種データベース等を用い病因候補遺伝子変異を同定した。
50例中10例に8種の赤血球膜骨格蛋白遺伝子変異を同定した（新規6種、既報2種）。グループAでは4例中の3例（約75%）、グループBでは10例中の3例（33%）、グループCでは36例中4例（11%）が赤血球膜異常症と判明した。
今回の結果から、1)HSのスクリーニング検査が陰性でも典型的な小型球状赤血球が観察される場合、2)奇形・破砕赤血球が目立つ場合、および3)既存のすべてのスクリーニング検査が陰性の場合には、赤血球膜骨格蛋白遺伝子の網羅的遺伝子検査が診断に重要であることが明らかになった。さらに、赤血球形態異常が新生児期に頻回の交換輸血を必要とした例や輸血依存性の例など、赤血球を用いた特殊検査が出来ない症例においても、遺伝子検査は極めて診断に有用であると考えられた。

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

家族歴があり、典型的な小型球状赤血球を認め、赤血球EMA結合能やグリセロール溶血試験などのスクリーニング検査が陽性の場合、遺伝性球状赤血球症の診断は容易である。一方、非典型例の診断には、赤血球膜蛋白のSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動やエクタサイトメーターを用いた赤血球膜機能検査が必要であり、臨床検査レベルでは実施不可能であった。
今回の結果から、複数の赤血球膜骨格蛋白遺伝子を網羅的に解析することが診断未確定の先天性溶血性貧血の診断上、極めて有用であることが判明した。

今後の研究の推進方策

新規の先天性溶血性貧血病因遺伝子が明らかになり、ヘモグロビン・赤血球膜・赤血球酵素などの遺伝子検査が確定診断に有用であることが明らかとなった。さらに鑑別疾患として重要視されていた先天性赤血球異形成貧血（CDA）はtype1～4までのサブタイプに対応した病因遺伝子（CDAN1、SEC23B、KIF23、KLF1）が同定された。
これら先天性溶血性貧血病因遺伝子及び周辺疾患の病因遺伝子の合計67種類をターゲット・キャプチャー・リシーケンシングする体制を現在構築中である。

次年度使用額が生じた理由

HRM法からターゲットキャプチャーシーケンシングへ法による網羅的遺伝子解析へと研究方法を変更したため。

次年度使用額の使用計画

網羅的遺伝子解析を実施する方向で事前準備が進んでおり、プロトコールが確立次第、順次解析を進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] Mutations in Kruppel-like factor1 cause trasfusion-dependent hemolytic anemia and persistence of embryonic globin gene expression (2014)
  • 著者名/発表者名: Viprakasit V, Ekwattanakit S, Riolueang S, Chalaow N, Fisher C, Lower K, Kanno H, Tachavanich K, Bejrachandra S, Saipin J, Juntharaniyom M, Sanpakit K, Tanphaichitr VS, Songdej D, Babbs C, Gibbons RJ, Philipsen S, Higgs DR
  • 雑誌名: blood 巻: 123 ページ: 1586-1595
  • DOI: 10.1182/blood-2013-09-526087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase3(nmnat3) causes hemolytic anemia by altering the glycolytic flow in mature erythrocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Hikosaka K, Ikutani M, Shito M, Kazuma K, Gulshan M, Nagai Y, Takatsu K, Konno K, Tobe K, Kanno H, Nakagawa T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 ページ: 14796-14811
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.554378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human parvovirus B19-induced aplastic crisis in an adult patient with hereditary spherocytosis:a case report and review of the literature] (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Y, Hatta Y, Ishiwatari Y, Kanno H, Takei M
  • 雑誌名: BMC Res Notes 巻: 7 ページ: 137
  • DOI: 10.1186/1756-0500-7-137
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ABO血液型不適合腎移植におけるアルブミン製剤の必要性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 守屋 友美、岡本 好雄、小林 博人、松田 和樹、久保田 友晶、緒方 康貴、及川 美幸、李 舞香、木下 明美、青木 貴子、千野 峰子、岡田 真一、高源 ゆみ、青木 正弘、中林 恭子、今野 マユミ、槍澤 大樹、小倉 浩美、菅野 仁
  • 雑誌名: 日本輸血細胞治療学会誌 巻: 60 ページ: 521-526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of function mutations in RPL27 identified by whole-exome sequencing in Diamond-Blackfan anaemia (2014)
  • 著者名/発表者名: Wang R,Yoshida K,Toki T,Sawada T,Uechi T,Okuno Y,Sato-Otsubo A,Kudo K,Kamimaki I,Kanezaki R,Shiraishi Y,Chiba K,Tanaka H,Terui K,Sato T,Iribe Y,Ohga S,Kuramitsu M,Hamaguchi I,Ohara A,Hara J,Goi K,Matsubara K,Koike K,Ishiguro A,Okamoto Y,Watanabe K,Kanno H,Kojima S,Miyano S,Kenmochi N,Ogawa S,Ito E
  • 雑誌名: Br J haematol 巻: 168 ページ: 854-864
  • DOI: 10.1111/bjh.13229
  • 査読あり
• [雑誌論文] 先天性溶血性貧血の病型および鑑別診断法の進歩と今後の課題 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅野 仁
  • 雑誌名: 日本小児血液・がん学会 巻: 51 ページ: 446-451
  • 査読あり
• [学会発表] Elevated red cell reduced glutathione is a novel biomaker of Diamond-Blackfan anemia (2014)
  • 著者名/発表者名: Utsugisawa T,Uchiyama T,Ogura H,Aoki T,Ohara A,Ishiguro A,Kojima S,Ohga S,Ito E,Kanno H
  • 学会等名: ASH Annual Meeting＆Exposition
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-07
• [学会発表] 病因未確定の先天性溶血性貧血に対する全エクソーム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木 貴子、市東 正幸、小倉 浩美、高橋 秀弘、岩井 朝幸、濱端 隆行、渡邉 健一郎、常松 健一郎、奥野 友介、村松 秀城、吉田 健一、宮野 悟、大賀 正一、小川 誠司、小島 勢二、菅野 仁
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会
  • 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 – 2014-11-19
• [学会発表] 原因不明先天性溶血性貧血症例の全エクソーム解析による膜骨格蛋白遺伝子変異の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市東 正幸、青木 貴子、槍澤 大樹、小倉 浩美、大賀 正一、岩井 朝幸、末延 聡一、伊藤 悦朗、奥野 友介、小島 勢二、小川 誠司、菅野 仁
  • 学会等名: 日本血液学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府）
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-10-31
• [学会発表] わが国におけるG6PD異常症の現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅野 仁、青木 貴子、市東 正幸、槍澤 大樹、小倉 浩美
  • 学会等名: 日本血液学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府）
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-10-31
• [学会発表] Diamond-Blackfan貧血(DBA)母子の診断における全エクソーム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市村 卓也、尻 俊昭、下村 麻衣子、永井 功造、西 眞範、吉田 健一、小川 誠司、奥野 友介、村松 秀城、小島 勢二、菅野 仁、伊藤 悦朗、大賀 正一
  • 学会等名: 日本血液学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府）
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-30
• [学会発表] 新生児・乳児期に発症する先天性溶血性貧血の病因と診断 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅野 仁
  • 学会等名: 日本産婦人科・新生児血液学会
  • 発表場所: ワークピア横浜（横浜市中区）
  • 年月日: 2014-06-13 – 2014-06-13
  • 招待講演
• [学会発表] 当院における静注用免疫グロブリン(IVIG)の使用状況について (2014)
  • 著者名/発表者名: 松田 和樹、久保田 友晶、守屋 友美、及川 美幸、李 舞香、木下 明美、千野 峰子、岡田 真一、高源 ゆみ、青木 正弘、中林 恭子、岡本 好雄、今野 マユミ、槍澤 大樹、小林 博人、小倉 浩美、菅野 仁
  • 学会等名: 日本輸血細胞治療学会
  • 発表場所: 奈良県文化会館・奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター（奈良県）
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-16
• [学会発表] クリオプレシピテート製剤の院内調製と心臓血管外科手術への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本 好雄、松田 和樹、久保田 友晶、守屋 友美、及川 美幸、李 舞香、木下 明美、千野 峰子、岡田 真一、高源 ゆみ、青木 正弘、中林 恭子、今野 マユミ、槍澤 大樹、小林 博人、小倉 浩美、菅野 仁
  • 学会等名: 日本輸血細胞治療学会
  • 発表場所: 奈良県文化会館・奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター（奈良県）
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-16
• [学会発表] 安全なCARTの運用と適応拡大への新たな試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 槍澤 大樹、松田 和樹、久保田 友晶、守屋 友美、及川 美幸、李 舞香、木下 明美、千野 峰子、岡田 真一、高源 ゆみ、青木 正弘、中林 恭子、今野 マユミ、槍澤 大樹、小林 博人、小倉 浩美、菅野 仁
  • 学会等名: 日本輸血細胞治療学会
  • 発表場所: 奈良県文化会館・奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター（奈良県）
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-16
• [学会発表] 非溶血性輸血副作用発生状況と副作用報告回収改善への取り組み (2014)
  • 著者名/発表者名: 久保田 友晶、松田 和樹、守屋 友美、及川 美幸、李 舞香、木下 明美、千野 峰子、岡田 真一、高源 ゆみ、青木 正弘、中林 恭子、岡本 好雄、今野 マユミ、槍澤 大樹、小林 博人、小倉 浩美、菅野 仁
  • 学会等名: 日本輸血細胞治療学会
  • 発表場所: 奈良県文化会館・奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター（奈良県）
  • 年月日: 2014-05-15 – 2014-05-15
• [図書] 遺伝子医学MOOK 別冊いまさら聞けない「遺伝医学」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内山 智貴、菅野 仁
  • 総ページ数: 200(123-127)
  • 出版者: メディカルドゥ
• [図書] 【検査で切り込む溶血性貧血】非免疫性溶血性貧血を対象とした診断システムの構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅野 仁
  • 総ページ数: 400(327-335)
  • 出版者: 医学書院