Mitochondrial disease gene analysis focusing on RNA splicing abnormalities

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ゲノム解析技術が飛躍的に進歩してもなお、エクソンから3塩基以上離れた位置に存在するイントロン領域のバリアントに対してゲノムDNAの配列解析からその影響を予測することは困難な状況の中、これまでの認識より広い範囲の配列保存性が報告された（Ferraro et al, Science,2020）。そこで、新規の病的バリアント同定を目指し、我々の研究グループがミトコンドリア病遺伝子解析を通して蓄積してきた1,500超の症例のNGSデータセットに対して精査を行った。具体的には、診断確定済症例も含めた全データセットからバリアントを抽出し（約27,000件）、Ferraroらの見出した配列保存性をもとに絞り込みを行った。既知の病的バリアントが抽出できていることを確認すると同時に、新たな候補バリアントを取得した（約200件）。これらの臨床的意義不明バリアント（VUS, Variant of Uncertain Significance）の中から個々の症例の遺伝形式や臨床症状に鑑み、優先順位をつけて検証実験を進めており、期待する結果が得られている。解析成功例を挙げると、遺伝子Xのスプライシングドナー側＋5塩基に位置するホモ接合型バリアントは、前述の配列保存性から逸脱しており病的バリアントである可能性が考えられた。患者由来細胞でトランスクリプトーム解析を行ったところ、遺伝子Ｘの発現が著減していた。かろうじて検出された転写産物には当該バリアントを原因とするエクソンスキップが生じており、Premature Termination Codon出現によるNonsense-mediated-decay（NMD）と考えられた。患者細胞を用いたウェスタンブロッティングにおいて翻訳産物Xは全く検出されなかった。初年度には合計7症例（6遺伝子）に新規のスプライシング異常を明らかにした。本研究において構築中のデータ解析手法により、スプライシング異常が原因となって発症する未診断ミトコンドリア病症例の遺伝子診断が効率的に進んでいる。