次世代遺伝子解析技術を用いた希少難治性疾患の原因究明及び病態解明に関する研究

文献情報

文献番号

201135010A

報告書区分

総括

研究課題名

次世代遺伝子解析技術を用いた希少難治性疾患の原因究明及び病態解明に関する研究

課題番号

H23-実用化（難病）・一般-010

研究年度

平成23(2011)年度

研究代表者(所属機関)

高嶋　博(国立大学法人鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科)

研究分担者(所属機関)

出雲　周二(国立大学法人鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科)
中川　正法(京都府立医科大学　大学院医学研究科)
野元　正弘(愛媛大学大学院医学系研究科)
永井　将弘(愛媛大学大学医学部付属病院)
久保田　龍二(国立大学法人鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科)
田中　章景(名古屋大学大学院医学系研究科)
山野　嘉久(聖マリアンナ医科大学　難病治療研究センター)
松浦　英治(国立大学法人鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科)

研究区分

厚生労働科学研究費補助金健康長寿社会実現のためのライフ・イノベーションプロジェクト難病・がん等の疾患分野の医療の実用化研究（難病関係研究分野）

研究開始年度

平成23(2011)年度

研究終了予定年度

平成25(2013)年度

研究費

76,924,000円

研究者交替、所属機関変更

-

研究報告書（概要版）

研究目的

大規模な遺伝子解析を実現した次世代ゲノムシークエンサーを用いて、遺伝性ニューロパチー、脊髄小脳変性症、ミトコンドリア病などの神経難病について、これまでは解析の限界から踏み込めなかった新しい包括的な遺伝子診断システムの開発、網羅的な新規遺伝性疾患の同定、HAMなど非遺伝性疾患の発症素因である感受性遺伝子の同定を行う。
遺伝性難病の本邦の分子疫学を明らかにし、原因別に病態を解明し、治療への道筋を明確にする。

研究方法

同意のもとに研究協力が得られた遺伝性神経疾患患者のDNA検体を用いて、遺伝子診断を行った。原因未同定例について、新世代ゲノムシークエンサーを用いて、より詳細な既知の遺伝子検査を行う。その手法も開発する。陰性例については全エクソーム解析を行う。HAM患者については遺伝的なバックグラウンドの強い家族例を収集し、主にエクソーム解析を用いて発症促進要因について検討する。その後HAM、HTLV-Iキャリアについても比較する。

結果と考察

上記の神経難病に対して次世代ゲノム解析に加えて、これまでの様々な遺伝学的解析手法を加えて研究を開始した。CMTではマイクロアレイ技術を活用したCMTの包括的遺伝子診断法を開発し、実践してきたが、簡便さ、コスト、陽性率などをよりよくするため、次世代シークエンシング技術を用いた遺伝子診断システムを構築した。さらに新しい原因遺伝子として、HMNの原因AARSを新規に同定した。新しいミトコンドリア病MIMECKを確立し、原因を同定した。脊髄小脳変性症についても、原因未同定の優性遺伝性患者について、GS junior システムを用いて試験的に遺伝子スクリーニングを行い、複数箇所に点変異を確認に成功した。次世代シークエンスシステムの処理能力を考慮すると、1ランで約10-50症例の検体を同時に解析することが可能であり、コストはかなり改善する。HAMについては、家族例を10-20家系確認し、検体を収集し、エクソーム解析を進めている。　

結論

①遺伝子診断陰性例に対する包括的な既知の遺伝子診断は、小型のゲノムシークエンサーを用いることで、安価、迅速に実行できた。
②新しい疾患としてMIMECKを樹立し、原因報告した。
③HMNの原因として、AARSの異常を同定した。
④HAM、CMTにおいてエクソーム解析が開始された。
⑤小脳失調症、遺伝性ニューロパチーの分子疫学が明らかとなった。