エピジェネティスから捉えるSotos症候群の病態研究

表观遗传学视角下Sotos综合征的病理学研究

基本信息

批准号：
18659094
负责人：
松本直通
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18659094/
关键词：
ソトス症候群エピジェネシス成長障害脳・神経

项目摘要

本研究の目的は、NSD1異常を示しSotos症候群の診断が確定している症例(NSD1を含む染色体微細欠失あるいはNSD1点変異症例)における11p15領域のインプリンティング異常の有無を確認することである。Sotos症候群の責任遺伝子異常が惹起する病態(過成長および精神発達遅滞)はこれまでにほとんど明らかにされていない。インプリンティングの異常が同定された場合、病態解明へ大きく進展することが可能である。臨床的にSotos症候群と診断され、NSD1を含む5q35領域の微細欠失症例及びNSD1点変異例において11p15におけるインプリンティング領域の解析を行った。11p15領域には少なくとも2つのインプリングコントロール領域(DMR1・DMR2)が存在し、それぞれが非インプリンティング領域に隔てられた2つのドメイン内に存在する。ドメイン1には父性発現を示すIGF2と母性発現を示すH19が存在し、DMR1がインシュレーターとして作用しインプリンティング調節を司る。母方アリルに於いて非メチル化DMR1にCTCF蛋白が結合し下流のエンハンサーの作用がGF2プロモータに作用することをブロックしH19が発現する。父方アリルに於いてはDMR1はメチル化しCTCFが結合しないため下流エンハンサー作用がIGF2プロモーターへ及びIGF2か発現する。ドメイン2においては、KCNQ1のイントロン10にDMR2が存在し、母方アリルのDMR2のメティル化によりKCNQ10T1の発現が抑制され、代わりにKCNQ1やCDKN1Cなどが発現する。父性発現のKCNQ10T1がアンチセンス転写産物としてcisにドメイン2の複数の遺伝子発現を抑制している可能性がある。以上から、DMR1とDMR2のメチル化状態を観察することで11p15のインプリンティング調節の状態が判明する。疾患ゲノムDNAのBisulfite処理・DMR1およびDMR2領域の増幅・クローニングとシーケンシング・メティル化の確認作業を得てエピジェネティックな変化を観察した。NSD1異常が証明されたSotos症候群患者群と正常対照群でDMR1及びDMR2領域ともにゲノムメティル化の明らかな差は認めていない。しかし一部の症例におけるメティル化異常の可能性が示唆され現在検証が進行中である。

本研究的目的是确认 NSD1 异常并确诊为 Sotos 综合征（染色体微缺失，包括 NSD1 或 NSD1 点突变病例）的病例中 11p15 区域是否存在印记异常。迄今为止，由导致索托斯综合征的基因异常引起的病理状况（过度生长和智力低下）仍然很大程度上未知。如果发现印记异常，就有可能在阐明病理学方面取得重大进展。我们分析了 5q35 区域包含 NSD1 的微缺失病例和临床诊断为 Sotos 综合征的 NSD1 点突变病例的 11p15 印迹区域。 11p15 区域中至少有两个印记控制区域（DMR1 和 DMR2），每个区域位于由非印记区域分隔的两个域内。结构域 1 包含显示父本表达的 IGF2 和显示母本表达的 H19，DMR1 充当绝缘体并控制印记。 CTCF 蛋白与母体等位基因中未甲基化的 DMR1 结合，阻止下游增强子作用于 GF2 启动子，H19 得以表达。在父系等位基因中，DMR1 被甲基化，CTCF 不结合，因此下游增强子作用到达 IGF2 启动子并表达 IGF2。在结构域2中，DMR2存在于KCNQ1的内含子10中，KCNQ10T1的表达被母体等位基因中DMR2的甲基化抑制，转而表达KCNQ1、CDKN1C等。父本表达的 KCNQ10T1 可能作为反义转录物抑制顺式结构域 2 中多个基因的表达。由上可知，通过观察DMR1和DMR2的甲基化状态可以判断11p15的印迹调控状态。通过重亚硫酸盐处理疾病基因组 DNA、DMR1 和 DMR2 区域的扩增、克隆和测序以及甲基化的确认来观察表观遗传变化。已证实 NSD1 异常的 Sotos 综合征患者与正常对照之间，DMR1 和 DMR2 区域的基因组甲基化没有明显差异。然而，有人提出在某些情况下存在异常甲基化的可能性，目前正在进行验证。