ジュベール症候群関連疾患の遺伝子診断のためのVUSの病因性スクリーニング法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K21584
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 加藤 洋一 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (10815161)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二宮 裕將 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (40514237) ; 伊藤 雅之 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 疾病研究第二部, 室長 (50243407)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: ジュベール症候群関連疾患 / 繊毛 / VUS / アフリカツメガエル

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞小器官の繊毛の異常によって引き起こされるジュベール症候群関連疾患（JSRD）に焦点を当てている。JSRDは、脳形成異常、多発性嚢胞腎、網膜障害などを伴う先天性疾患で、既に複数の原因遺伝子が報告されているが、それらの遺伝子だけでは全てのJSRDの病因を説明することができない。そこで、数十例のJSRD患者のゲノム解析を行なったところ、多数のvariant of unknown significance (VUS)が認められた。本研究では、それらのVUS病原性の確定と病因性を認められたVUSによって引き起こされるJSRDの病態解析の解析を行う。さらに、アフリカツメガエル胚とアンチセンスオリゴを組み合わせる系を用いることで、JSRDの複数のVUSに対して迅速で経済的にその病因性を確定できる系を確立していくことも本研究の目的としている。2020年度は、すでに施行されたJSRDのゲノム解析から得られたVUSの中で、これまでに繊毛病との関連が報告されていない５つの遺伝子について、それぞれをツメガエル胚でノックダウンし、繊毛の形態を検証した。これらの結果、２つの遺伝子のノックダウン胚で繊毛の形態の異常を認めた。また、これらの５つの遺伝子のノックダウン胚でSonic Hedgehogシグナルの活性状況を検証することで、遺伝子産物を欠損した胚における繊毛の機能を検証している途中である。これまでに我々の得られた結果から、少なくとも２つの遺伝子ついては、繊毛の形態に影響を与え、その異常がJSRDの病態を引き起こす原因となっていることが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

遅れている理由として2点挙げられる。1点目は、本研究で使用されるアンチセンスDNAオリゴ（モルフォリーノオリゴ）は米国のGene Tools社の独占商品で、コロナ禍のため入手するまでに以前より時間がかかっているためである。2点目は、対象遺伝子の全長が長いため、VUSと同じ遺伝子変異をもったクローンの作成に予定以上の時間を要しているためである。

Strategy for Future Research Activity

既にJSRD患者のゲノム解析から判明しているVUSで、2020年度に解析を行うことができなかった遺伝子について、それらの遺伝子産物が欠損したツメガエル胚で繊毛の形態と機能に与える影響について解析を開始する。また、2020年度に解析を開始した５つのVUS遺伝子の繊毛の機能に与える影響の検証も進める。これらの検証が終了した後に、繊毛に何らかの異常が発見されたVUS関して、VUSクローンを使用したレスキュー実験を行い、VUSの病因性の確定をする。これらのVUSの病因性が確定できた遺伝子の中で、繊毛に局在するものを優先して、該当遺伝子の変異による病態の発症メカニズムについて解析を行う。

Causes of Carryover

コロナ禍の影響で、実験に必要な物品が予定通りに手元に届かなかった。現在もコロナ禍の影響があるため、早めに物品の発注を計画し、予定期間内に実験が行えるように努力する。