遺伝性難聴の診療ガイドライン改定に向けた診断・治療エビデンスの創出
研究課題情報
- 課題管理番号
- 20ek0109363h0003
- 統合プロジェクト(二期)
ゲノム・データ基盤プロジェクト<第二期>
- 9つの連携分野プロジェクト
難病克服プロジェクト
- 事業名
難治性疾患実用化研究事業
- タグ(2020)
研究の性格: 医療技術・標準治療法の確立等につながる研究<診療の質を高めるためのエビデンス構築<診療ガイドライン作成等>を含む>
開発フェーズ: 観察研究等
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: その他
疾患領域: 難病
開発目的: 診断 , 治療
- タグ(2019)
研究の性格: 医療技術・標準治療法の確立等につながる研究<診療の質を高めるためのエビデンス構築<診療ガイドライン作成等>を含む>
開発フェーズ: 該当なし
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 耳および乳様突起の疾患
- タグ(2018)
研究の性格: 医療技術・標準治療法の確立等につながる研究<診療の質を高めるためのエビデンス構築<診療ガイドライン作成等>を含む>
開発フェーズ: 該当なし
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 耳および乳様突起の疾患
- 代表研究機関
- 国立大学法人信州大学
- 研究代表者
(2020) 宇佐美真一, 国立大学法人信州大学, 学術研究院医学系・教授
(2019) 宇佐美真一, 国立大学法人信州大学, 学術研究院医学系・教授
(2018) 宇佐美真一, 国立大学法人信州大学, 学術研究院医学系・教授
- 研究期間
- 2018年度 - 2020年度
- 課題への総配分額
- 44,499 千円
- 研究概要(2020)
- 遺伝性難聴を対象に、All Japanの研究体制で新しい遺伝子診断パネルを用いたNGS解析を行い、 1遺伝子診断により疾患のタイプ分類を行う。2タイプ毎に聴力の自然経過、随伴症状を明らかにする。3タイプ毎に医学的介入の効果を評価する。ことを目的に研究を行っている。本年度は前年度までの研究を継続して行い、新規に600名分の臨床情報、DNA試料の収集を行う。また、収集された症例を対象に新しい難聴遺伝子診断パネル(142遺伝子)を用いた次世代シークエンサーによる網羅的解析を行い原因診断を進める。また、原因遺伝子変異が特定された症例を対象に2次調査を実施し、詳細な臨床情報の収集・分析を行い、原因遺伝子毎に臨床的特徴を明らかにするとともに、有効な治療法を明らかにする。
- 研究概要(2019)
- 遺伝性難聴を対象に、All Japanの研究体制で新しい遺伝子診断パネルを用いたNGS解析を行い、 1遺伝子診断により疾患のタイプ分類を行う。2タイプ毎に聴力の自然経過、随伴症状を明らかにする。3タイプ毎に医学的介入の効果を評価する。ことを目的に研究を行っている。本年度は前年度までの研究を継続して行い、新規に600名分の臨床情報、DNA試料の収集を行う。また、収集された症例を対象に新しい難聴遺伝子診断パネル(142遺伝子)を用いた次世代シークエンサーによる網羅的解析を行い原因診断を進める。また、原因遺伝子変異が特定された症例を対象に2次調査を実施し、詳細な臨床情報の収集、分析を進める計画である。
- 研究概要(2018)
- 本研究では遺伝性難聴を対象に、難治性疾患政策研究事業『難治性聴覚障害に関する調査研究班』との連携により、All Japanの研究体制で遺伝性難聴症例のDNA試料、臨床情報、治療効果の収集を行うとともに、遺伝学的検査により原因診断を行い疾患のタイプ分類を行う。タイプ毎に聴力の自然経過、随伴症状を明らかにするとともにタイプ毎に医学的介入の効果を評価することで、より高いエビデンスレベルに基づいた診療ガイドラインの改定を目的に研究を行なっている。
研究成果情報
2020
2019
2018
成果の概要
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本研究ではAll Japanの研究体制で、希少な遺伝性難聴の検体および臨床情報を効率的に収集を行うとともに、148遺伝子まで拡張した新しい遺伝子診断パネルを用いた遺伝学的検査を行い疾患のサブタイプ分類を行った。また、原因遺伝子変異が同定された症例を対象に2次調査を行い、詳細な臨床像(特に難聴の自然経過)や随伴症状、人工内耳、残存聴力活用型人工内耳の有効性に関して、ガイドラインに資するエビデンスを確立することを目的に研究を行った。その結果、以下のような成果が得られた。
1)約50%の症例で原因となる遺伝子変異を同定しサブタイプ分類を行うことができた。
2)点変異の解析に加え、新規のCNVを解析する手法を開発し、STRC、OTOA、EYA4などの遺伝子のCNVによる難聴症例を多数見出した。
3)EYA4、OTOA、LOXHD1、MYO6を始めとする比較的稀な難聴の原因遺伝子変異を見出すとともにその臨床的特徴を明らかにすることができた。
4)指定難病である若年発症型両側性感音難聴の原因遺伝子のうち、KCNQ4、WFS1、TECTA、ACTG1 の4遺伝子に関して治療法の選択に重要な要素となる難聴の自然歴(難聴の型、重症度、進行性の有無および進行のスピード)を明らかにすることができた。
5)EYA4遺伝子、MYO6遺伝子変異による難聴症例は、5歳以降に発症する進行性難聴を呈することを明らかにし、若年発症型両側性感音難聴の新規原因遺伝子であることを明らかにした。
6)GJB2、SLC26A4、CDH23、MYO15A、MYO7A、ACTG1、TMPRSS3、OTOF、LOXHD1、COCH遺伝子およびミトコンドリア1555A>G変異症例では、人工内耳の装用効果が良好であり、術後の聴取能(語音弁別能)が良好であることを示した。
7)CDH23、MYO7A、MYO15A遺伝子など、内耳有毛細胞の聴毛を構成する遺伝子の変異が原因で難聴となっている症例は、他の原因で難聴になっている症例よりも、残存聴力活用型人工内耳術後の聴力温存成績が良好であり、残存聴力活用型人工内耳の良い適応であることを明らかにした。
得られた成果は、遺伝性難聴患者に適切な医療を提供する上で重要な情報として活用可能であり、ガイドラインに資する基盤を構築することができた。
1)約50%の症例で原因となる遺伝子変異を同定しサブタイプ分類を行うことができた。
2)点変異の解析に加え、新規のCNVを解析する手法を開発し、STRC、OTOA、EYA4などの遺伝子のCNVによる難聴症例を多数見出した。
3)EYA4、OTOA、LOXHD1、MYO6を始めとする比較的稀な難聴の原因遺伝子変異を見出すとともにその臨床的特徴を明らかにすることができた。
4)指定難病である若年発症型両側性感音難聴の原因遺伝子のうち、KCNQ4、WFS1、TECTA、ACTG1 の4遺伝子に関して治療法の選択に重要な要素となる難聴の自然歴(難聴の型、重症度、進行性の有無および進行のスピード)を明らかにすることができた。
5)EYA4遺伝子、MYO6遺伝子変異による難聴症例は、5歳以降に発症する進行性難聴を呈することを明らかにし、若年発症型両側性感音難聴の新規原因遺伝子であることを明らかにした。
6)GJB2、SLC26A4、CDH23、MYO15A、MYO7A、ACTG1、TMPRSS3、OTOF、LOXHD1、COCH遺伝子およびミトコンドリア1555A>G変異症例では、人工内耳の装用効果が良好であり、術後の聴取能(語音弁別能)が良好であることを示した。
7)CDH23、MYO7A、MYO15A遺伝子など、内耳有毛細胞の聴毛を構成する遺伝子の変異が原因で難聴となっている症例は、他の原因で難聴になっている症例よりも、残存聴力活用型人工内耳術後の聴力温存成績が良好であり、残存聴力活用型人工内耳の良い適応であることを明らかにした。
得られた成果は、遺伝性難聴患者に適切な医療を提供する上で重要な情報として活用可能であり、ガイドラインに資する基盤を構築することができた。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Van de Heyning P, Atlas M, Baumgartner WD, Caversaccio M, Gavilan J, Godey B, Gstottner W, Hagen R, Yongxin L, Karltorp E, Kameswaran M, Kuzovkov V, Lassaletta L, Manoj M, Parnes L, Pillsbury H, Raine C, Rajan G, Schmutzhard J, Skarzynski H, Staecker H, Usami SI, Zernotti M. The reliability of hearing implants: report on the type and incidence of cochlear implant failures. Cochlear Implants Int. 2020, 21(4), 228-237, doi: 10.1080/14670100.2020.1735678.
2. Fujioka M, Akiyama T, Hosoya M, Kikuchi K, Fujiki Y, Saito Y, Yoshihara K, Ozawa H, Tsukada K, Nishio SY, Usami SI, Matsunaga T, Hasegawa T, Sato Y, Ogawa K. A phase I/IIa double blind single institute trial of low dose sirolimus for Pendred syndrome/DFNB4. Medicine(Baltimore). 2020, 99(19), e19763, doi: 10.1097/MD.0000000000019763.
3. Walls WD, Moteki H, Thomas TR, Nishio SY, Yoshimura H, Iwasa Y, Frees KL, Nishimura CJ, Azaiez H, Booth KT, Marini RJ, Kolbe DL, Weaver AM, Schaefer AM, Wang K, Braun TA, Usami SI, Barr-Gillespie PG, Richardson GP, Smith RJ, Casavant TL. A comparative analysis of genetic hearing loss phenotypes in European/American and Japanese populations. Hum Genet. 2020, 139(10), 1315-1323, doi: 10.1007/s00439-020-02174-y.
4. Miyajima H, Moteki H, Day T, Nishio SY, Murata T, Ikezono T, Takeda H, Abe S, Iwasaki S, Takahashi M, Naito Y, Yamazaki H, Kanda Y, Kitajiri S, Usami SI. Novel ACTG1 mutations in patients identified by massively parallel DNA sequencing cause progressive hearing loss. Sci Rep. 2020, 10(1), 7056, doi: 10.1038/s41598-020-63690-5.
5. Tsukada K, Usami SI. Detailed MR imaging assessment of endolymphatic hydrops in patients with SLC26A4 mutations. Auris Nasus Larynx. 2020, 47, 958-964, doi: 10.1016/j.anl.2020.05.018.
6. Yamada Y, Maruyama M, Kita T, Usami SI, Kitajiri S, Harashima H. The use of a MITO-Porter to deliver exogenous therapeutic RNA to a mitochondrial disease’s cell with a A1555G mutation in the mitochondrial 12S rRNA gene results in an increase in mitochondrial respiratory activity. Mitochondrion. 2020, 55, 134-144, doi: 10.1016/j.mito.2020.09.008.
7. Maeda Y, Sasaki A, Kasai S, Goto SI, Nishio SY, Sawada K, Tokuda I, Itoh K, Usami SI, Matsubara A. Prevalence of the mitochondrial 1555 A>G and 1494 C>T mutations in a community-dwelling population in Japan. Human Genome Var. 2020, 7, 27, doi: 10.1038/s41439-020-00115-9.
8. Mori A, Takeda H, Kobayashi M, Misawa T, Watanabe R, Abe S, Kumakawa K, Nishio SY, Usami SI, Yamasoba T. Successful cochlear implantation in a patient with Epstein syndrome during long-term follow-up. Auris Nasus Larynx. 2020, 47, 905-908, doi: 10.1016/j.anl.2020.09.008.
9. Miyake K, Shirai K, Nishiyama N, Kawaguchi S, Ohta Y, Kawano A, Usami SI, Kitano T, Tsukahara K. Cochlear implantation in a patient with a POU4F3 mutation. Clin Case Rep. 2020, 9(1), 298-303, doi: 10.1002/ccr3.3520.
10. Isaka Y, Nishio SY, Hishinuma E, Hiratsuka M, Usami SI. Improvement of a Rapid and Highly Sensitive Method for the Diagnosis of the Mitochondrial m.1555A>G Mutation Based on a Single-Stranded Tag Hybridization Chromatographic Printed-Array Strip. Genet Test Mol Biomarkers. 2021, 25(1), 79-83, doi: 10.1089/gtmb.2020.0105.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 内耳疾患について, 宇佐美 真一, 第121回日本耳鼻咽喉科学会,岡山コンベンションセンター, 2020/10/06,国内, 口頭.
国内 / 口頭
2. MYH14遺伝子変異による難聴症例の臨床的検討, 平松 憲, 西尾 信哉, 北尻 真一郎, 茂木 英明, 宮川麻衣子, 宇佐美 真一, 第65回日本聴覚医学会, ウインクあいち, 2020/10/08, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
3. 当科における難聴遺伝子検査の現況, 大槻 好史, 今泉 光雅, 菊地 大介, 馬場 陽子, 鈴木 雪恵, 西尾 信哉, 宇佐美 真一 ,室野 重之, 第65回日本聴覚医学会, ウインクあいち, 2020/10/09, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
4. 次世代シークエンサーによる遺伝子診断の有用性とピットフォール, 野口 佳裕, 第30回日本耳科学会, 北九州国際会議場, 2020/11/12, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
5. 次世代シークエンサーによる遺伝子解析の進歩, 西尾 信哉, 宇佐美 真一, 第30回日本耳科学会, 北九州国際会議場, 2020/11/12, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
6. 若年発症型両側性感音難聴, 高橋 優宏, 岩崎 聡, 古舘 佐起子, 岡 晋一郎, 宇佐美 真一, 第30回日本耳科学会, 2020/11/12, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
7. ミトコンドリア1555A>G変異症例の経過・聴力の検討, 佐々木 亮, 前田 泰規, 後藤 真一, 宇佐美 真一 ,西尾 信哉 ,松原 篤, 第30回日本耳科学会, 北九州国際会議場, 2020/11/12, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
8. 難聴の遺伝学的検査から視覚症状の出現前にUsher症候群と診断した1例, 横井 純, 上原 奈津美, 藤田 学. 柿木 章伸, 丹生 健一, 西尾 信哉, 宇佐美 真一, 第30回日本耳科学会, 北九州国際会議場, 2020/11/12, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
9. 成人症例における難聴遺伝子解析の検討, 上原 奈津美, 横井 純, 藤田 岳, 柿木 章伸, 丹生 健一, 西尾 信哉, 宇佐美 真一, 第30回日本耳科学会, 北九州国際会議場, 2020/11/13, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
10. コンパニオン診断としての迅速キットの開発, 西尾 信哉, 第30回日本耳科学会, 北九州国際会議場, 2020/11/14, 国内, 口頭.
国内 / 口頭