成長制御機構の解明と成長障害治療法の開発

文献情報

• 文献番号: 200614010A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 成長制御機構の解明と成長障害治療法の開発
• 課題番号: H16-創薬-011
• 研究年度: 平成18(2006)年度
• 研究代表者(所属機関): 緒方 勤(国立成育医療センター)

研究分担者(所属機関)

• 奥山　虎之(国立成育医療センター )
• 田中　弘之(岡山大学医学部歯学部附属病院小児科)
• 鈴木　徹(日本ケミカルリサーチ株式会社研究センター)
• 引地　一昌(株式会社エスアールエル遺伝子・染色体解析センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 政策創薬総合研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成18(2006)年度
• 研究費: 6,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

成長障害は，一般集団の2.3%に認められる極めて頻度の高い病態である。本研究の目的は、ヒト成長遺伝子SHOX導入マウスの成長解析、胎児期後期・乳児期の成長機序の原因解明、低身長児における包括的遺伝子・染色体異常スクリーニングにより、成長制御機構を解明し、成長障害治療法を開発することである。

研究方法

ヒト成長遺伝子SHOX導入マウスの成長解析：対象は、典型的なLeri-Weill軟骨骨異形成症を有する３家系である。3’領域を主にFISH解析、マイクロサテライト解析、SHOX変異解析、PCR欠失解析を行った。その後、in silico解析で進化上保存されている領域を検出し、ルシフェラーゼ活性解析でエンハンサー領域を同定した。また、SHOXｃＤＮＡは全長を合成することで作製した。これを発現ベクターに組み込み、遺伝子導入を行った。
　胎児期後期・乳児期の成長機序の原因解明：子宮内発育不全患者72例において、第7染色体母親性ダイソミーとH19-ＤＭＲとのメチル化解析を行った。
　低身長児における包括的遺伝子・染色体異常スクリーニング：低身長〔-2SD以下〕同胞例が存在する52家系と正常身長者50例である。相関解析は、成長ホルモン受容体プロモーターのrs4314405にたいし行った。

結果と考察

ヒト成長遺伝子SHOX導入マウスの成長解析：SHOXエンハンサーを3’領域の800 bpに限局した。また、現在５ラインのSHOX導入が確認されたマウス系統が確立された。現在、発現量を解析中である。
　胎児期後期・乳児期の成長機序の原因解明：シルバーラッセッル症候群の患者52例中3例で第７染色体母親性ダイソミーが、16例でH19-DMRの低メチル化が見出された。臨床症状の解析から、詳細が判明した全例において胎盤形成不全が見出された。
　低身長児における包括的遺伝子・染色体異常スクリーニング：rs4314405Ｇアリル頻度は、正常者14％、低身長患者12％で同等であった。

結論

本年度の成果は、以下のように集約される。ヒト成長遺伝子SHOXの発現調節領域をSHOX 3’領域の800 bpに限局しえた。また、SHOX遺伝子導入マウスを作製しえた。特発性低身長においては、成長ホルモン受容体のプロモーター多型に優位の相関は認められなかった。現在、罹患同胞対を用いて文献に報告された座位を解析中である。子宮内発育不全では、シルバーラッセル症候群52例を含む72例の解析を行い、3例で第７染色体母親性ダイソミーが、16例でH19-DMRの低メチル化が同定された。そして、臨床症状が判明した全例において胎盤低形成が判明した。

公開日・更新日

• 公開日: 2007-04-16
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200614010B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 成長制御機構の解明と成長障害治療法の開発
• 課題番号: H16-創薬-011
• 研究年度: 平成18(2006)年度
• 研究代表者(所属機関): 緒方 勤(国立成育医療センター)

研究分担者(所属機関)

• 奥山　虎之(国立成育医療センター )
• 田中　弘之(岡山大学医学部歯学部附属病院小児科)
• 鈴木　徹(日本ケミカルリサーチ株式会社研究センター)
• 引地　一昌(株式会社エスアールエル遺伝子・染色体解析センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 政策創薬総合研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成18(2006)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

度の高い病態である．本研究の目的は、ヒト成長遺伝子SHOX導入マウスの成長解析、胎児期後期・乳児期の成長機序の原因解明、低身長児における包括的遺伝子・染色体異常スクリーニングにより、成長制御機構を解明し、成長障害治療法を開発することである。

研究方法

ヒト成長遺伝子SHOX導入マウスの成長解析：SHOXエンハンサーの同定とSHO遺伝子導入マウスの作製を行った。
胎児期後期・乳児期の成長機序の原因解明：子宮内発育不全患者72例（52例はシルバーラッセッル症候群）において、第7染色体母親性ダイソミーとH19-ＤＭＲとのメチル化解析を行った。
低身長児における包括的遺伝子・染色体異常スクリーニング：対象は、低身長〔-2SD以下〕同胞例が存在する52家系である。成長ホルモン遺伝子および成長ホルモン受容体遺伝子の全コード領域を直接塩基配列法で解析した。

結果と考察

ヒト成長遺伝子SHOX導入マウスの成長解析：エンハンサーが、SHOX 3’領域の800 bpに限局された。
現在５ラインのSHOX導入が確認されたマウス系統が確立された。現在、発現量を解析中である。
胎児期後期・乳児期の成長機序の原因解明：シルバーラッセッル症候群の患者52例中3例で第７染色体母親性ダイソミーが、16例でH19-DMRの低メチル化が見出された。
低身長児における包括的遺伝子・染色体異常スクリーニング：特発性低身長同胞例においては、成長ホルモン遺伝子のヘテロ変異は同定されていないが、3家系において成長ホルモン受容体のヘテロ変異が同定された。成長ホルモン受容体プロモーターのrs4314405Ｇアリル頻度は、正常者14％、低身長患者12％で同等であった。

結論

本研究の主要成果は、以下のように集約される。
１． 成長遺伝子SHOXの発現調節領域をSHOX 3’領域の800 bp領域に限局しえた。
２． SHOX遺伝子導入マウスが作製された。
３． 成長における性ステロイドとＹ成長遺伝子の関与が明確となった。
４． 子宮内発育不全症患者の一部において、インプリンティング異常症が認められ、さらに胎盤低形成が見出された。これは、胎盤とインプリンティング異常の関係、さらに、胎盤低形成と子宮内および生後の成長障害の関連を示唆する世界で初めての所見である。
５． 特発性低身長において、主要成長遺伝子のヘテロ変異（成長ホルモン受容体遺伝子）が関与することを見出した。一方、機能変動が知られている成長ホルモン受容体の多型頻度は成長障害に関与していなかった。

公開日・更新日

• 公開日: 2007-04-16
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200614010C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: SHOXエンハンサー領域の同定は、発現調節機構の解明に有用である。遺伝子改変マウスに基づく成長障害治療法の開発ができたことは、国際的にも大きな意義を有する。そして、インプリンティング異常症に起因する成長障害では、現在Nature Geneticsに第14染色体ダイソミーについてNature Geneticsに論文を投稿中である。
• 臨床的観点からの成果: SHOX遺伝子導入は、すべての成長障害患者の治療法となりうる。成長障害を、単一遺伝子疾患、インプリンティング異常症、多因子疾患の観点からアプローチする道筋を明確にした。
• ガイドライン等の開発: 特になし
• その他行政的観点からの成果: 特になし
• その他のインパクト: 特になし

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 43件
• その他論文(和文): 67件
• その他論文(英文等): 4件
• 学会発表(国内学会): 62件
• 学会発表(国際学会等): 11件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計3件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Fukami M, Nishi Y, Hasegawa Y,et al; Statural growth in 31 Japanese patients with SHOX haploinsufficiency: support for a disadvantageous effect of gonadal estrogens. ; Endocrine Journal , 51 (2) , 197-200 (2004)
• 原著論文2: Fukami M, Okuyama T, Yamamori S, et al.; Microdeletion in the SHOX 3’ Region Associated With Skeletal Phenotypes of Langer Mesomelic Dysplasia in a 45,X/46,X,r(X) Infant and Leri-Weill Dyschondrosteosis in her 46,XX Mother. ; Am J Med Genet A , 137 (1) , 72-76 (2005)
• 原著論文3: Fukami M, Kato F, Tajima T, et al; Transactivation function of a ~800 bp evolutionally conserved sequence at the SHOX 3’ region: implication for the downstream enhancer. ; American Journal of Human Genetics , 78 (1) , 167-170 (2006)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-26
• 更新日: -