遺伝性網膜変性の分子病態の解明

遗传性视网膜变性分子病理学的阐明

基本信息

批准号：
14704044
负责人：
和田裕子
金额：
$ 17.72万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

網膜色素変性に代表される遺伝性網膜変性疾患は、遺伝的異質性に富む疾患である。原因遺伝子は他種類に及び現在まで報告されている原因遺伝子をスクリーニングしてもその一部が解明されているにすぎない。そこで本研究では常染色体優性網膜色素変性に着目し、日本人常染色体優性網膜色素変性96家系に対してすべての原因遺伝子を用いてスクリーニングし日本人患者における遺伝子変異の種類と頻度を同定した。海外ではロドプシン遺伝子変異は常染色体優性網膜色素変性の25%に認められるが日本人では約4%で非常に低頻度である。RP1遺伝子変異も海外では約8%に認められるが日本人では1%で低頻度である。さらに海外でのmutational hot spotsであるロドプシン遺伝子Pro23His、Pro347Leu変異、RP1遺伝子のArg677X変異、IMPDH1遺伝子のAsp226Asn変異は日本人患者ではhot spotsにならないことを証明した。PRPF31,Peripherin/RDS遺伝子、HPRP3遺伝子、IMPDH1遺伝子はほぼ海外と同頻度である。一方、FSCN2遺伝子208deG変異は日本人患者のみに認められ、日本人固有の遺伝子異常であることを証明した。以上のことより、遺伝子変異には人種差が大きく関与し、日本人は固有の遺伝子異常をもつ可能性を示した。我々の遺伝子変異解析の結果と海外からの遺伝子変異の報告をデーターベース化し、日本人患者の主要な遺伝子変異を簡易的にかっ効率的に解析できるシステムを構築した。これにより、一日で解析すべき場所をスクリーニングすることを可能にした。マイクロアレイを用いて、重症度の関与する遺伝子を検討した結果、無発症例1例、発症例4例で2倍以上発現量に差が生じた遺伝子は計15遺伝子、発症例で2倍以上発現が上昇していた遺伝子で9遺伝子、無発症例で2倍以上発現が上昇していた遺伝子は6遺伝子であった。発現量の差が認められた遺伝子は転写因子、ミトコンドリアのエネルギー代謝、血管新生、酸素輸送、グルタミン酸代謝、アポトーシス、細胞の構造、分化に関与する遺伝子である。とくにグルタミン酸代謝、アポトーシス、細胞の構造、分化に関与する遺伝子の発現量のさが大きく、表現型の多様性には原因遺伝子異常のみならず、他の遺伝子の関与が関わっていることが示唆された。

遗传性视网膜退化性疾病（例如视网膜色素变性）是丰富遗传异质性的疾病。致病基因是其他类型的，甚至筛选了迄今为止据报道的病因基因，仅阐明了其中一部分。因此，在这项研究中，我们专注于常染色体显性视网膜色素沉着，并使用所有病因基因筛选了96个日本常染色体显性视网膜色素沉着家族，以识别日本患者的遗传突变的类型和频率。在海外的25％的常染色体显性视网膜色素变性中发现了海外，视紫红质基因突变，但是在日本人中，它非常低，约为4％。在海外大约8％的海外，RP1基因突变也观察到，但在日本人中，其低1％。此外，我们已经证明，RP1基因中的Rhodopsin Gene基因Pro23His和Pro347Leu突变，RP1基因中的ARG677X突变以及ImpDH1基因中的ASP226ASN突变在日本患者中不会成为热点。 PRPF31，外围蛋白/RDS基因，HPRP3基因和IMPDH1基因几乎与海外一样普遍。另一方面，仅在日本患者中观察到FSCN2基因208DEG突变，被证明是日本人独有的遗传异常。从上述情况下，种族差异与遗传突变大大相关，表明日本人可能具有独特的遗传异常。我们创建了一个系统，可以通过我们的基因突变的数据库和海外报告的数据库对日本患者的主要遗传突变进行简单有效的分析。这使得应该在一天之内进行分析的位置成为可能。使用微阵列，我们研究了涉及严重程度的基因，发现15个基因在一个非发病病例中的表达水平差异超过两倍，在该病例中有9个基因的表达水平超过两倍，而6个基因的表达水平在没有发作的情况下具有超过两倍的表达水平。表达水平差异的基因是参与转录因子，线粒体能量代谢，血管生成，氧气转运，谷氨酸代谢，凋亡，细胞结构和分化的基因。特别是，涉及谷氨酸代谢，凋亡，细胞结构和分化的基因的表达水平很大，这表明表型多样性不仅涉及因果基因异常，而且还涉及其他基因的参与。