蝸牛の回転ごとに発現する遺伝子スプライシングバリアントの網羅的解析

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25670715
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 吉村 豪兼 信州大学, 医学部, 助教(特定雇用) (10612997)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 遺伝子 / 難聴 / 遺伝子発現 / マイクロアレイ

研究実績の概要

本年は蝸牛の回転別に発現する遺伝子および蝸牛の回転別に異なるスプライシングバリアントの網羅的解析を実施した。
具体的には、マウスに麻酔を行い、断頭後すぐに内耳を摘出し速やかにRNA-laterへ浸透させた。RNA-later内で顕微鏡下に蝸牛骨壁を除去し、回転別（3分割）に蝸牛膜迷路を取り出し、QIAGEN RNeasy Mini Kitを使用し、total RNAを抽出した。Agilent 2100 bioanalyzerにて抽出したRNAのクオリティチェックを行い、SurePrint G3 Exon マイクロアレイを使用して、各遺伝子の全エクソンの回転別の発現量を算出し、その発現パターンにつき比較検討を行った。また、回転別に発現量に変化のあった遺伝子については、さらに定量RT-PCRを行い、データの裏付けを行った。その結果、マウス蝸牛の回転別に発現量を異なる遺伝子を複数同定した。その発現パターンは各遺伝子変異により引き起こされる難聴の特徴的な聴力像を支持するものであり英論文にまとめた（Yoshimura et al, 2014）。また、蝸牛回転別に遺伝子発現量に差が認められた遺伝子に関して、経年的変化による差異を明らかにする事を目的に、週齢の異なるマウスで同様の検討を行い、蝸牛回転別に遺伝子発現量に差が認められた遺伝子に関して加齢変化によりどのような発現量の変化が起こるかに関して検討を行った。その結果、複数の進行性難聴の原因遺伝子の発現量が加齢とともに低下することが明らかとなった。また、加齢に伴うスプライシングバリアントの量的変化についても引き続き検討を行った。

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

当初の計画通り、マウス蝸牛におけるマイクロアレイ解析を実施し、その検討を行うことができ、また英論文としてその成果を報告してきている。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、いままで得られたマイクロアレイ解析結果に基づき、マウス蝸牛の回転別に発現量を異なる遺伝子の経年的変化やスプライシングバリアントについても詳細な検討を行う予定である。特に、前年度までに明らかとなった回転別に発現量がことなる既知難聴原因遺伝子に関しては重点的に解析を行う計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of a Novel CLRN1 Gene Mutation in Usher Syndrome Type 3: Two Case Reports. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura H, Oshikawa C, Nakayama J, Moteki H, Usami SI.
  • 雑誌名: Ann Otol Rhinol Laryngol 巻: 124 ページ: 94S-99S
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel ABHD12 Mutations in PHARC Patients: The Differential Diagnosis of Deaf-Blindness. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura H, Hashimoto T, Murata T, Fukushima K, Sugaya A, Nishio SY, Usami SI.
  • 雑誌名: Ann Otol Rhinol Laryngol 巻: 124 ページ: 77S-83S
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] USH2 Caused by GPR98 Mutation Diagnosed by Massively Parallel Sequencing in Advance of the Occurrence of Visual Symptoms. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moteki H, Yoshimura H, Azaiez H, Booth KT, Shearer AE, Sloan CM, Kolbe DL, Murata T, Smith RJ, Usami SI.
  • 雑誌名: Ann Otol Rhinol Laryngol 巻: 124 ページ: 123S-128S
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Massively parallel DNA sequencing facilitates diagnosis of patients with Usher syndrome type 1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura H, Iwasaki S, Nishio SY, Kumakawa K, Tono T, Kobayashi Y, Sato H, Nagai K, Ishikawa K, Ikezono T, Naito Y, Fukushima K, Oshikawa C, Kimitsuki T, Nakanishi H, Usami S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 ページ: e90688
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0090688
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Microarray Analysis of Tonotopic Gene Expression Patterns in the Mouse Cochlea (2014)
  • 著者名/発表者名: Yosimura H, Nishio S, Takumi Y, Iwasa Y, Usami S.
  • 学会等名: Inner Ear Biology Workshop
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-04