病態解明研究では生化学検査でミトコンドリア病と診断された184例のうち、30例に対してWESを中心とした解析を行い、その上で候補遺伝子の検証実験を進めた。ミトコンドリア心筋症例から、新規原因遺伝子としてTOP3A遺伝子を同定し、国際共同により報告した(Martin et al, Am J Hum Genet,2018)。TOP3A異常により姉妹染色分体交換の亢進を示した。また、Leigh脳症患者のエクソーム解析からPTCD3を新規病因遺伝子変異として見出し、患者細胞を用いた遺伝子変異の解析により病原性を明らかにした(Borna et al, Neurogenetics, 2019)。PTCD遺伝子異常は、ミトコンドリア翻訳に影響を与え、中枢神経を中心とした諸症状をもたらすことを明らかにした。この他にも、新たな病因遺伝子として呼吸鎖Iに関わる遺伝子の異常を同定し、論文投稿準備中である。また、エクソーム解析を施行した未診断例に対して国際連携によるRNAシーケンス解析を実施し、数例に異常なmRNA発現を示す遺伝子を同定した。独自にも6検体に関してRNAシーケンスの解析を行った。この解析により、呼吸鎖IV異常の原因遺伝子に発現異常を見出し、論文投稿準備を進めている。さらにレジストリシステムの構築も行い、JMO-Bankの充実と難病プラットフォームとの連携、国際レジストリへの準備も行った。創薬研究においては、m.3243A>G変異に対して合成したPIP2-TPPもしくはそのderivativeをミトコンドリア病の治療薬として開発を進めた。開発したミトコンドリア誘導カチオン化合物ＴＰＰ(R.A.J Smith et al, PNAS 100;9: 5407-5412. 2003)とPIPの複合体PIP1-TPP、PIP2-TPPは、ミトコンドリアに局在し、数日を経ても排出されないことが確認できた。さらに、PIP2-TPPのderivativeでもミトコンドリアへの貯留が認められた。これによると考えられるmitophagyが、処理を行った変異を有する細胞において観察された。また、野生型mtDNA/変異mtDNA比が長期PIP-TPP処理で有意差は認められなかったものの上昇する傾向が観察された。このことから、さらに長期のPIP-TPPでの細胞処理が必要と考えられた。また、本薬剤に対するMITO-Porterの導入も行い、効果的に送達できるようにした。