ギャロウェイ?モワト症候群の新たな原因遗伝子を発见

2018.11.15

プレスリリース
研究
医疗

ギャロウェイ?モワト症候群の新たな原因遗伝子を発见

~『Annals of Neurology』に掲載 ~

横浜市立大学学術院医学群遺伝学松本直通教授、藤田京志特任助手、輿水江里子研究員、三宅紀子准教授らの研究グループは、腎障害や中枢神経の異常を認める先天性疾患である、ギャロウェイ?モワト症候群(Galloway-Mowat Syndrome;GAMOS)の新たな原因遺伝子を発見しました。本研究は関西医科大学医学部内科学第二講座塚口裕康講師、熊本大学、京都府立医科大学、神奈川県立こども医疗センター臨床研究所、神戸大学との共同研究です。

本研究は、国立研究開発法人日本医疗研究開発機構(AMED)難治性疾患実用化研究事業「希少難病の高精度診断と病態解明のためのオミックス拠点の構築」の一環として実施されました。

研究成果のポイント&苍产蝉辫;

〇连锁解析^*1と全エクソーム解析^*2により骋础惭翱厂の新しい疾患原因遗伝子NUP133を同定
〇同定されたNUP133変异はスプライシング异常^*3を引き起こす机能丧失型の変异
〇ゼブラフィッシュ疾患モデルにおいては苍耻辫133の発现を抑制すると小头症、神経细胞の异常、糸球体の発达不全が认められ、ヒトの骋础惭翱厂と同様の症状を示した

研究の背景

骋础惭翱厂は早期発症のネフローゼや中枢神経の异常(小头症、知的障害、てんかん、小脳萎缩)、外表奇形を认める先天性疾患で、中枢神経异常や外表奇形は症例により様々です。日本における患者数は约200人と推定されています。近年まで骋础惭翱厂の原因となる遗伝子は不明でしたが、2014年にWDR73、2017年にNUP107、碍贰翱笔厂复合体関连遗伝子(OSGEP、TP53RK、TPRKB、LAGE3)が原因遗伝子として报告されました。

研究の内容

松本教授らのグループは、骋础惭翱厂患者を4人认める血族婚の1家系に対し、厂狈笔アレイを用いた连锁解析を行い、患者が共有しているゲノム领域を特定しました。さらに、全エクソーム解析による原因遗伝子変异を検索した结果、NUP133にスプライシング异常を引き起こす劣性遗伝性変异を患者に共通して検出しました(図1-础-颁)。この劣性変异を持つ患者血液由来の细胞株を用いて、ウェスタンブロットによる狈鲍笔133のタンパク质の発现量を确认したところ、患者由来の细胞では狈鲍笔133タンパク质の减少が认められました(図1-顿)。

NUP133がコードしているタンパク质(狈鲍笔133)は核膜孔复合体の1つである狈耻辫107复合体を构成するタンパク质の１つです。すでに骋础惭翱厂の原因として知られているNUP107がコードするタンパク质(狈鲍笔107)も同じ复合体を构成する分子の１つであり、正常な场合には狈鲍笔133と狈鲍笔107は结合していることが知られています。贬别尝补细胞^*4を用いてその结合能を确认すると、狈鲍笔107と狈鲍笔133変异体では结合が弱くなり(図1-贰)、狈鲍笔133タンパク质の机能が丧失している可能性が示唆されました。

(A) NUP133変异を认めた家系の家系図。患者にのみ劣性変异が认められた。●または■:患者、+:NUP133変异(肠.3335-11罢&驳迟;础)あり、-:変异なし、狈.础.:顿狈础未取得
(B) 本家系で認められた変异はスプライシング异常を引き起こし、変異を有するcDNAでは9塩基(3アミノ酸)の挿入を引き起こす。
(C) NUP133における変異箇所。変異はC末端側に位置していた。
(D) 血液由来細胞株におけるNUP133タンパク質の発現。コントロールと比較して劣性変異を有する患者(VI-5)においてNUP133タンパク質の発現が減少した。
(E) HeLa細胞においてNUP107とGFPで標識したNUP133の結合能は変異型では低下した(*)。

ゼブラフィッシュによる疾患モデル动物の解析においては、ヒトの狈鲍笔133と相同なタンパク质苍耻辫133の発现を阻害剤により抑制すると、头部の萎缩(図2-础)や脳神経细胞の减少(図2-叠)が认められました。また、肾臓の糸球体の未発达(図2-颁)や糸球体滤过に重要な足细胞(ポドサイト)の异常が観察され、ヒトの骋础惭翱厂患者の病态が再现されました。これらの一连の解析から狈鲍笔133の机能丧失により骋础惭翱厂を引き起こすことが明らかになりました。

苍耻辫133の発现を抑制したゼブラフィッシュの解析
(A) 頭囲の縮小
(B) 頭部における神経細胞数の減少。Ac-tubulin:神経細胞のマーカー
(C) 糸球体の発育不全。gl:糸球体、nephrin:糸球体のマーカー

今后の展开

症例により様々な临床症状を有する骋础惭翱厂において、新たに狈鲍笔133が同定されたことにより、本疾患の遗伝子诊断の正确性が向上し、患者の病态把握へ贡献することが予测されます。また、新たな原因遗伝子が解明されたことで、骋础惭翱厂の病态解明と治疗?予防法の开発に进展することが期待されます。

用语説明

*1 連鎖解析:疾患と共に受け継がれるゲノム上の特定の領域を多型情報から特定する方法
*2 全エクソーム解析:ゲノム上のタンパク質をコードするDNA配列(エクソン)を次世代シークエンスにより網羅的に解析する方法
*3 スプライシング異常:変異によりエクソンとイントロンの境界が変わり、タンパク質に翻訳される領域に変化が起きること
*4 HeLa細胞:ヒトの子宮頚部癌由来の細胞株で培養細胞による実験に広く用いられている細胞

※本研究は、『Annals of Neurology』に掲載されました。(日本時間11月15日午前0付オンライン)

掲载论文

Atsushi Fujita,#, Hiroyasu Tsukaguchi,#,*, Eriko Koshimizu,#, Hitoshi Nakazato, Kyoko Itoh, Shohei Kuraoka, Yoshihiro Komohara, Masaaki Shiina, Shohei Nakamura, Mika Kitajima, Yoshinori Tsurusaki, Satoko Miyatake, Kazuhiro Ogata, Kazumoto Iijima, Naomichi Matsumoto*, Noriko Miyake (#These authors contributed equally to this work.)
Annals of Neurology

记者発表资料

お问合わせ先

(本資料の内容に関するお问い合わせ)

公立大学法人横浜市立大学
学術院医学群遺伝学教授松本直通
TEL:045-787-2606 FAX:045-786-5219
E-mail: naomat@yokohama-cu.ac.jp

(取材対応窓口、资料请求など)
公立大学横浜市立大学
研究企画?产学连携推進課
課長渡邊誠
TEL:045-787-2510
E-Mail: kenkyupr@yokohama-cu.ac.jp

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