顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーにおける新規エピジェネティック制御因子の探索

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09346
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 三橋 里美 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所疾病研究第一部, 室長 (40466222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三橋 弘明 東海大学, 工学部, 講師 (20466220)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー / 遺伝子診断 / D4Z4リピート / 疾患発症修飾因子

Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー（FSHD）患者のD4Z4のエピゲノム解析および、発症にかかわるバリアントの解析を中心に行った。次世代シークエンサーを用いたエクソーム解析はほぼ終了し、新規候補バリアントの検索をすぐに行える状況にある。これまで、FSHD発症に関わると考えられる新規遺伝子LRIF1に、バリアントを持つ家系を2家系同定した。また、共同研究により、発症修飾因子DNMT3Bのバリアントの探索も行ったが、発症に強く関与していると考えられるバリアントは見いだすことはできていない。
さらに、D4Z4リピートが唯一発症を決定していると考えられて来たFSHD家系の詳細な臨床症状の検討により、浸透率が100%ではない場合があり、これらの家系においてD4Z4のDNAメチル化解析を行うことにより、リピート長だけではなく、疾患発症を修飾しうる遺伝的背景があることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

FSHD患者の検体および臨床情報収集、ゲノム解析はおおむね順調に進んでいる。D4Z4結合因子については、enChIP法により、結合タンパク質の免疫沈降を行ったが、非特異的な結合が多く、マススペクトロメトリーを行うまでには至っていない。今後は、特異度の高い方法を検討する。

Strategy for Future Research Activity

D4Z4メチル化が低下していても、既知の疾患修飾遺伝子に変異が見られない患者が複数名存在することから、新規の発症関与因子を見いだす必要がある。また、D4Z4リピート長が発症に関与している考えられて来た長さの患者群においても、疾患発症を修飾する因子があることがあるため、今後は、FSHDの遺伝子診断において、D4Z4リピート長だけではなく、D4Z4メチル化解析やSMCHD1などのバリアントを探索していく診断アルゴリズムを構築することが重要と考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Clinical, muscle pathological, and genetic features of Japanese facioscapulohumeral muscular dystrophy 2 (FSHD2) patients with SMCHD1 mutations. (2016)
  • Author(s): Hamanaka K, Goto K, Arai M, Nagao K, Obuse C, Noguchi S, Hayashi YK, Mitsuhashi S, Nishino I.
  • Journal Title: Neuromuscular Disorders Volume: 26 Pages: 300-308
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.nmd.2016.03.001
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Mutations in DNMT3B modify the epigenetic repression of the D4Z4 repeat and the penetrance of facioscapulohumeral dystrophy (2016)
  • Author(s): van den Boogaard ML, Lemmers RJ, Balog J, Wohlgemuth M, Auranen M, Mitsuhashi S, et al.
  • Journal Title: American Journal of Human Genetics Volume: 98 Pages: 1020-1029
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2016.03.013.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] 顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー患者のエピゲノム解析 (2015)
  • Author(s): 三橋里美，濵中耕平，後藤加奈子，西野一三
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会／第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸 (神戸ポートアイランド)
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーのD4Z4エピゲノムおよび局在タンパク質の解析 (2015)
  • Author(s): 三橋里美
  • Organizer: 第三回 若手による骨格筋細胞研究会
  • Place of Presentation: 福岡 (九州大学 病院キャンパスコラボレーションⅠ・Ⅱ)
  • Year and Date: 2015-11-24 – 2015-11-25
• [Presentation] SMCHD1 haploinsufficiency: common in Japan? (2015)
  • Author(s): Hamanaka K, Goto K, Arai M, Nagao K, Obuse C, Noguchi S, Hayashi YK, Mitsuhashi S, Nishino I
  • Organizer: FSH Society Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy 2015 International Research Consortium & Research Planning Meetings
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA (The Westin Boston Waterfront Hotel)
  • Year and Date: 2015-10-05 – 2015-10-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Genetic analysis of Japanese FSHD patients (2015)
  • Author(s): Mitsuhashi S
  • Organizer: 10th Japanese-French Workshop
  • Place of Presentation: Paris, France (Institute of Myology)
  • Year and Date: 2015-07-02 – 2015-07-04
  • Int'l Joint Research / Invited