ヘム生合成異常による病態の分子機構:鉄芽球性貧血および骨髄性プロトポルフィリン症

遺伝的ヘム生合成異常のなかで、5-アミノレブリン酸合成酵素(ALAS)異常が指摘されている鉄芽球性貧血とフェロキラターゼ欠損が原因とされる骨髄性プロトポルフィリン症(EPP)について、遺伝子レベルでの解析を試みた。その結果、昨年度までにヒト両酵素遺伝子の構成や5'調節領域の構造を解明し、EPPの一例(米国白人)についてフェロキラターゼ遺伝子変異を同定したのに続き、本年度には、次のような知見を得た。1.日本人EPP最初の解析例として、EBウイルスで株化した患者リンパ球を材料にフェロキラターゼ遺伝子の変異を調べた。その結果、第1例ではイントロン9、第2例ではイントロン7の5'端の塩基にG→A変異があり、異常スプライシングにより、それぞれエキソン9、エキソン7が欠失したmRNAが作られていることが知られた。なお、第2例では、エキソン7内にアミノ酸置換を与えないの塩基変異G→Cが1箇所見出された。2.赤血球型ALAS(ALAS-E)遺伝子の機能解析:1)赤血球系細胞における遺伝子発現調節に重要なシス因子群を含むALAS-E遺伝子5'調節領域の機能をCAT assay法により解析したところ、赤血球特異的遺伝子発現には上流側のGATA配列の寄与が特に大きいことが示唆された、2)白血病細胞株を用いた実験により、赤血球への分化にはALAS-Eの誘導を介したヘムの供給が重要であることが明らかにされた。3.日本人鉄芽球性貧血におけるALAS-E遺伝子解析の第1例として、X-染色体連関性鉄芽球性貧血患者(ビタミンB_6不応性)について、EBウイルス株化リンパ球を材料にALAS-E遺伝子の変異を調べたが、B_6応答性症例について最近米国で報告されたようなピリドキサールリン酸結合部位付近の異常などは検出されなかった。5'調節領域の異常の可能性を含め、今後さらに解析を進める予定である。

遺伝的ヘム生合成異常のなかで、5-アミノレブリン酸合成酵素(ALAS)異常が指摘されている鉄芽球性貧血とフェロキラターゼ欠損が原因とされる骨髄性プロトポルフィリン症(EPP)について、遺伝子レベルでの解析を試みた。その結果、昨年度までにヒト両酵素遺伝子の構成や5'調節領域の構造を解明し、EPPの一例(米国白人)についてフェロキラターゼ遺伝子変異を同定したのに続き、本年度には、次のような知見を得た。1.日本人EPP最初の解析例として、EBウイルスで株化した患者リンパ球を材料にフェロキラターゼ遺伝子の変異を調べた。その結果、第1例ではイントロン9、第2例ではイントロン7の5'端の塩基にG→A変異があり、異常スプライシングにより、それぞれエキソン9、エキソン7が欠失したmRNAが作られていることが知られた。なお、第2例では、エキソン7内にアミノ酸置換を与えないの塩基変異G→Cが1箇所見出された。2.赤血球型ALAS(ALAS-E)遺伝子の機能解析:1)赤血球系細胞における遺伝子発現調節に重要なシス因子群を含むALAS-E遺伝子5'調節領域の機能をCAT assay法により解析したところ、赤血球特異的遺伝子発現には上流側のGATA配列の寄与が特に大きいことが示唆された、2)白血病細胞株を用いた実験により、赤血球への分化にはALAS-Eの誘導を介したヘムの供給が重要であることが明らかにされた。3.日本人鉄芽球性貧血におけるALAS-E遺伝子解析の第1例として、X-染色体連関性鉄芽球性貧血患者(ビタミンB_6不応性)について、EBウイルス株化リンパ球を材料にALAS-E遺伝子の変異を調べたが、B_6応答性症例について最近米国で報告されたようなピリドキサールリン酸結合部位付近の異常などは検出されなかった。5'調節領域の異常の可能性を含め、今後さらに解析を進める予定である。