Developments of comprehensive diagnosis and analysis systems for disorders of ketone body metabolism

小児の日常診療では血中ケトン体が上昇するケトーシスに遭遇する機会は多く、その中には時に重篤な代謝発作をきたしうるケトン体代謝異常症が潜んでいる。その確定診断のためには遺伝子解析や酵素活性測定がもちろん重要ではあるが、従来型の検査法では診断が不可能であるケトン体代謝異常症の未診断症例は多く存在している。それらの症例に対し、本研究では網羅的遺伝子解析やマルチオミックス解析を組み合わせた診断アプローチ法を新規開発し、従来の検査法と連携して「ケトン体代謝異常症に対する包括的診断・解析システムの構築」をめざしている。令和4年度は先行研究に続いて、全国からケトン体代謝異常症が疑われる症例の相談や遺伝子解析依頼を継続して受け付け、AMED研究班と連携して遺伝子パネル解析による網羅的な遺伝子解析を19例に実施し、一部の症例で確定診断につなげた。（遺伝子パネル解析でバリアントが未同定である場合や、1アレルにしかバリアントがみつからなかった例に関しては、RNAシークエンスを用いたトランスクリプトーム解析を組み合わせることで、DNAのみによる従来の遺伝子検査では同定が困難であったスプライス異常等の解析も可能となった。）また、βケトチオラーゼ欠損症やSCOT欠損症が疑われる症例に対しては、リンパ球や皮膚線維芽細胞を用いた酵素活性測定による機能解析を7例実施し、酵素タンパクとしての機能評価を実施した。さらに、HMG-CoA合成酵素欠損症例でみつかった新規バリアントに関しては、大腸菌を用いた変異タンパク精製による機能解析の追加で病態解析を進めた。これらの多角的なアプローチでケトン体代謝異常症に対する病態解析を進めた。

小児の日常診療では血中ケトン体が上昇するケトーシスに遭遇する機会は多く、その中には時に重篤な代謝発作をきたしうるケトン体代謝異常症が潜んでいる。その確定診断のためには遺伝子解析や酵素活性測定がもちろん重要ではあるが、従来型の検査法では診断が不可能であるケトン体代謝異常症の未診断症例は多く存在している。それらの症例に対し、本研究では網羅的遺伝子解析やマルチオミックス解析を組み合わせた診断アプローチ法を新規開発し、従来の検査法と連携して「ケトン体代謝異常症に対する包括的診断・解析システムの構築」をめざしている。令和4年度は先行研究に続いて、全国からケトン体代謝異常症が疑われる症例の相談や遺伝子解析依頼を継続して受け付け、AMED研究班と連携して遺伝子パネル解析による網羅的な遺伝子解析を19例に実施し、一部の症例で確定診断につなげた。（遺伝子パネル解析でバリアントが未同定である場合や、1アレルにしかバリアントがみつからなかった例に関しては、RNAシークエンスを用いたトランスクリプトーム解析を組み合わせることで、DNAのみによる従来の遺伝子検査では同定が困難であったスプライス異常等の解析も可能となった。）また、βケトチオラーゼ欠損症やSCOT欠損症が疑われる症例に対しては、リンパ球や皮膚線維芽細胞を用いた酵素活性測定による機能解析を7例実施し、酵素タンパクとしての機能評価を実施した。さらに、HMG-CoA合成酵素欠損症例でみつかった新規バリアントに関しては、大腸菌を用いた変異タンパク精製による機能解析の追加で病態解析を進めた。これらの多角的なアプローチでケトン体代謝異常症に対する病態解析を進めた。