拡張相肥大型心筋症における病的心リモデリング関連分子の同定および機能解析

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本研究課題は肥大型心筋症における予後規定因子である拡張相への移行を分子生物学的アプローチによりその機序を明らかにするため計画された。症例のDNAを用いた次世代シーケンスによる網羅的遺伝子解析、およびゼブラフィッシュによる機能解析を主たる研究手法とし、初年度の研究計画に基づき、次世代シーケンサーによるゲノム配列解析を行うため、Illumina社のTruSight Cardioキットを購入し、解析予定総数の半数である60症例のDNAを用いて遺伝子解析を行った。本キットは12検体の同時解析が可能であるため、抽出DNAの精製、増幅、標的部位の抽出、シーケンサーでの解析という一連の実験行程を5回繰り返し、60症例のゲノムデータを得た。その結果、60%に候補遺伝子変異を同定し、一例ずつサンガー法シーケンスでの遺伝子型の確認、臨床病型との照合を行い、変異情報の文献的検討、家系情報が得られている家系では家系内でのPhenotype-Genotype correlationが得られているかを検討し、48%の症例に肥大型心筋症の原因遺伝子変異を同定した。更に同症例群で臨床上得られている心臓超音波検査や心臓MRI検査、血清生化学項目のデータなどの臨床パラメーターによる回帰分析を行い、心臓MRIにおける確立された心筋線維化所見であるLate gadolinium enhancementが変異保因の予測因子であることを明らかにした。これらの結果は同疾患の病理学的な主病態である心筋の線維化にサルコメア変異が直接的なパスウェイを持つというこれまで明らかにされていなかった知見を示唆しており、同定した変異をノックアウトしたゼブラフィッシュによる機能解析、病理学的検討によりサルコメア遺伝子変異と心筋線維化の関係を明らかにする手段として期待される。