ART出生児由来インプリント疾患のエピゲノム解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26870033
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 樋浦 仁 東北大学, 医学系研究科, 助教 (70451523)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 生殖補助医療（ART） / インプリント疾患 / DNAメチル化

研究実績の概要

ヒト生殖補助医療（ART）の普及に伴い、これまで非常に稀であったゲノムインプリンティング異常症の発症頻度の増加が世界中で報告され注目されている。本研究では、ARTによるリスク要因を検索するため、インプリント異常症患児DNAを用い、インプリント領域のメチル化解析、メチル化関連遺伝子の構造・機能解析を行い、メチル化異常の発症メカニズムとARTの影響について比較検討する。
本年度は、Silver-Russell症候群（SRS、ART群：5名、非ART群：10名）およびBeckwith-Wiedemann 症候群(BWS、ART群：2名、非ART群：7名）患児の末梢血ゲノムDNAを用いて、Agilent SureSelect V5＋UTRsによりエクソーム解析を行った。DNAメチル化酵素DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L、メチル化基質合成酵素遺伝子MAT2A、DNAメチル化関連因子CTCF、YY1、NLRP2、NLRP5、NLRP7、ZFP57、UHRF1、ARID4A、ARID4B、MBD3におけるホモ接合の非同義塩基置換は認められなかった。また、これらの遺伝子のヘテロ接合の非同義塩基置換について、SIFTおよびPolyPhen-2予測アルゴリズムで解析したが重大な影響を及ぼすような変異は認められなかった。さらに、これらの遺伝子のプロモーターおよびジーンボディについて、RRBS法によるDNAメチル化解析を行ったが、異常は認められなかった。以上の結果から、SRSおよびBWS患者におけるゲノムワイドなメチル化異常は、DNAメチル化関連遺伝子の変異ではなく、ART操作時の影響を受けたと推察された。

研究成果

• [雑誌論文] Factors associated with aberrant imprint methylation and oligozoospermia (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi N, Miyauchi N, Tatsuta N, Kitamura A, Okae H, Hiura H, Sato A, Utsunomiya T, Yaegashi N, Nakai K, Arima T
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 42336
  • DOI: 10.1038/srep42336
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome-Scale Assessment of Age-Related DNA Methylation Changes in Mouse Spermatozoa (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi N, Okae H, Hiura H, Chiba H, Shirakata Y, Hara K, Tanemura K, Arima T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 ページ: e0167127
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0167127
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Allele-specific methylome and transcriptome analysis reveals widespread imprinting in the human placenta (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamada H, Okae H, Toh H, Chiba H, Hiura H, Shirane K, Sato T, Suyama M, Yaegashi N, Sasaki H, Arima T
  • 雑誌名: The American Journal of Human Genetics 巻: 99 ページ: 1045-1058
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2016.08.021
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ヒト凍結融解胚移植胎盤におけるmicroRNAの網羅的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 樋浦仁、服部裕充、岡江寛明、千葉初音、宮内尚子、北村茜、菊地裕幸、吉田秋仁、有馬隆博
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-11-30
• [学会発表] 繁殖期におけるマウス精子DNAメチル化様式の加齢性変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林記緒、岡江寛明、樋浦仁、千葉初音、白形芳樹、原健士郎、種村健太郎、有馬隆博
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-11-30
• [図書] 生殖補助医療(ART) -胚培養の理論と実際- (2017)
  • 著者名/発表者名: 有馬隆博、樋浦仁、岡江寛明、佐藤晶子
  • 総ページ数: 352（未定）
  • 出版者: 近代出版
• [図書] Pharma Medica (2016)
  • 著者名/発表者名: 有馬隆博、宮内尚子、北村茜、樋浦仁、岡江寛明、千葉初音
  • 総ページ数: 144（47-51）
  • 出版者: メディカルレビュー社