重症新生児に対する迅速なゲノム診断の医療実装に関する研究開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25gn0110083h0002
- 統合プロジェクト(三期)
データ利活用・ライフコースプロジェクト
- 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>
- 事業名
成育疾患克服等総合研究事業
- タグ(2025)
研究開発目的: 診断に関する研究
研究の性格: 新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証等を目指す研究
研究モダリティ: 検査体制
ICD-10大分類: 先天奇形,変形および染色体異常
対象疾患領域: 成育 , 精神・神経疾患 , 難病
補足確認: 診断 , 予後・生活の質<QOL>
- タグ(2024)
研究開発目的: 診断に関する研究
研究の性格: 新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証等を目指す研究
研究モダリティ: 検査体制
ICD-10大分類: 先天奇形,変形および染色体異常
対象疾患領域: 成育 , 精神・神経疾患 , 難病
補足確認: 診断 , 予後・生活の質<QOL>
- 代表研究機関
- 国立大学法人岡山大学
- 研究代表者
(2025) 武内俊樹, 国立大学法人岡山大学, 学術研究院医歯薬学域 教授
(2024) 武内俊樹, 学校法人慶應義塾, 慶應義塾大学医学部・講師(非常勤)
- 研究期間
- 2024年度 - 2026年度
- 課題への総配分額
- 126,100 千円
- 研究概要(2025)
- 当施設は総合周産期母子医療センターであり、中国・四国地方の原因不明の重症新生児に対する、ゲノム解析を用いた迅速な病態解明、治療可能な遺伝性疾患に対するゲノム医療の提供をめざす。網羅的なゲノム解析の臨床実装をめざし、デジタルトランスフォーメーションを活用した施設間の遠隔遺伝カウンセリング環境整備を進める。解析センターとのから得たゲノム情報を、臨床現場および患者家族に向けて適切に還元していくため人材育成を行う。令和7年度は、本プロジェクトの臨床実装に向けて、岡山を拠点として、中国・四国地方を中心とした地域診療連携を推進する。
- 研究概要(2024)
- 患者表現型の国際標準の記載形式であるHuman Phenotype Ontology(HPO)に基づき、既に開発済みの人工知能を活用して、診療録のテキストデータから患者表現型を自動抽出する。超高速計算プロセッサー(GPU)と新生児期発症疾患に重みづけをしたバリアント解析系によって効率化を進めつつ、申請者らの研究室で開発・確立された構造異常や調節領域の解析技術等も順次取り入れることで、診断率を向上させる。品質担保された持続可能な臨床検査として行うために、検体回収から次世代シーケンサーからの粗データ出力までの工程を国内臨床検査会社に技術移転する。R1-5年度の申請者らの先行研究を発展させ、全国のNICUをカバーするために3つの遠隔遺伝カウンセリング提供拠点を設立する。診断確定による実際の診療への影響を医学的有用性と医療経済的有用性の2軸で定量評価する。
研究成果情報
2024
成果の概要
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原則生後2か月までの乳児を対象として、原因不明の重症児に対する遺伝子解析の解析時間短縮および研究参加施設との連携の体制整備を推進した。第一期研究(2019年度から2023年度)の研究参加施設に加えて、2024年4月から2025年3月までの1年間に、38施設(共同研究施設3、研究協力施設35)が新たに研究参加した。その結果、2025年3月時点で、北海道から沖縄まで全国45都道府県、合計156の医療機関が参加し、そのうち109施設が研究協力施設として、47施設が共同研究施設として本研究に登録した。これまでの研究参加者数が東日本に多かったことから、西日本の研究拠点・カウンセリング拠点として、岡山大学病院を新たな拠点とするための開設準備に着手した。人工知能を用いた鑑別診断と表現型自動抽出システムの運用を開始した。分担研究者の所属施設を中心として各地域における診断ネットワークの構築をさらに推進した。神奈川県立こども医療センター、では、新生児入院患者5例のうち3例で迅速に網羅的遺伝子解析を終え、遺伝カウンセリングとともに結果を返却し、医療管理の決定を行うことができた。名古屋市立大学病院では、新生児3例を解析し、2例に病的バリアントを同定した。国立成育医療研究センターからは家族の同意のもと9症例が研究に参加した。現時点で、うち4症例の解析が実施され、2症例において原因遺伝子が同定され、治療方針の決定に寄与するものであった。東京都立小児総合医療センターからも、研究参加者をリクルートを行うとともに、学術誌、学会・シンポジウム、取材対応、啓発活動など通じて本研究について発信した。岡山大学病院からの患者についても、てんかん患者の診断に至り、診療方針立案に有用であった。済生会横浜市東部病院および筑波大学病院は、乳児黄疸ネットで新生児期発症の肝臓病態の診療方針について全国からの相談を引き受け、遺伝子解析が診断や治療方針に役立つと判断される症例を本研究に2名のリクルートを行った。2024年度に、研究機関で行った解析では、研究参加した98症例のうち50症例で分子遺伝学的診断が確定し、診断率は51%であった。国際連携の観点からは、令和6年12月に、韓国ソウルで開催されたInternational Joint Conference with Korean Society of Medical Genetics and Genomics (KSMGG) & East Asia Union of Human Genetics Society (EAUHGS)において、アジア各国(韓国、台湾、香港、豪州、タイ王国)の研究者と重症新生児のゲノム解析研究の連携について意見交換した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Seki E, Uehara T, Yamada M, Takenouchi T, Aida N, Kosaki K, Kurosawa K. A girl with a de novo PPP2R5D W207R pathogenic variant was also born with an occipital encephalocele. Clin Dysmorphol. 2024 Dec 19. doi: 10.1097/MCD.0000000000000514.
2. Watanabe D, Hasebe Y, Yagasaki H, Nakato D, Yamada M, Suzuki H, Kono Y, Sunaga Y, Yoshizawa M, Narusawa H, Miya F, Takenouchi T, Inukai T, Kosaki K. Brain calcification in congenital heart defects and ectodermal dysplasia (CHDED). Eur J Med Genet. 2025 Feb;73:104992. doi: 10.1016/j.ejmg.2024.104992.
3. Nakato D, Yasue Y, Matsubara K, Suzuki H, Kosaki R, Takenouchi T, Yamada M, Miya F, Takano-Shimizu T, Kosaki K. De novo variants in UPF1 associated with intellectual disabilities: Human genetic and functional evidences using Drosophila model. Eur J Med Genet. 2024 Dec;72:104983. doi: 10.1016/j.ejmg.2024.104983.
4. Arioka M, Nakamura S, Nishioka K, Inoue K, Nakao Y, Miyai Y, Morita H, Koyano K, Takenouchi T, Yasuda S, Chiba Y, Iwase T, Ueno M, Kusaka T. ASXL1-related Bohring-Optiz syndrome complicated by persistent neonatal pulmonary hypertension and abnormal alveoli formation. Eur J Med Genet. 2024 Dec;72:104978. doi: 10.1016/j.ejmg.2024.104978.
5. Watanabe D, Okamoto N, Kobayashi Y, Suzuki H, Kato M, Saitoh S, Kanemura Y, Takenouchi T, Yamada M, Nakato D, Sato M, Tsunoda T, Kosaki K, Miya F. Biallelic structural variants in three patients with ERCC8-related Cockayne syndrome and a potential pitfall of copy number variation analysis. Sci Rep. 2024 Aug 26;14(1):19741. doi: 10.1038/s41598-024-70831-7.
6. Suzuki H, Muramatsu Y, Miya F, Asada H, Yamada M, Nishimura G, Kosaki K, Takenouchi T. Biallelic loss-of-function variants in the centriolar protein CCP110 leads to a ciliopathy-like phenotype. Eur J Med Genet. 2024 Aug;70:104955. doi: 10.1016/j.ejmg.2024.104955.
7. Yamada M, Mizuno S, Inaba M, Uehara T, Inagaki H, Suzuki H, Miya F, Takenouchi T, Kurahashi H, Kosaki K. Truncating variants of the sterol recognition region of SHH cause hypertelorism phenotype rather than hypotelorism-holoprosencephaly. Am J Med Genet A. 2024 Aug;194(8):e63614. doi: 10.1002/ajmg.a.63614.
8. Nishino M, Tanaka M, Imagawa K, Yaita K, Enokizono T, Ohto T, Suzuki H, Yamada M, Takenouchi T, Kosaki K, Takada H. Identification of a novel splice-site WWOX variant with paternal uniparental isodisomy in a patient with infantile epileptic encephalopathy. Am J Med Genet A. 2024 Jul;194(7):e63575. doi: 10.1002/ajmg.a.63575.
9. Watanabe D, Nakato D, Yamada M, Suzuki H, Takenouchi T, Miya F, Kosaki K. SALL4 deletion and kidney and cardiac defects associated with VACTERL association. Pediatr Nephrol. 2024 Aug;39(8):2347-2349. doi: 10.1007/s00467-024-06306-8.
10. Kuroda Y, Saito Y, Enomoto Y, Naruto T, Kurosawa K. A novel ACTB variant in an atypical case of Baraitser-Winter syndrome with cerebellar hypoplasia and diaphragmatic hernia. Clin Dysmorphol. 2024, 33(2):75-78.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Toshiki Takenouchi. Nationwide network for rapid genomic diagnosis of sick newborn infants in Japan. International Joint Conference with Korean Society of Medical Genetics and Genomics (KSMGG) & East Asia Union of Human Genetics Society (EAUHGS). Korea. Seoul: 2024/12/5, 海外, 口頭.
国外 / 口頭
2. 武内俊樹. 新生児期の遺伝性疾患に対する迅速な診断と治療. 第127回日本小児科学会学術集会 分野別シンポジウム: ゲノム医療が拓く未来の小児科診療. 2024/4/19, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
3. 武内俊樹. 新生児医療における迅速なゲノム診断の課題と展望. 第60回日本周産期・新生児医学会学術集会 シンポジウム: 新生児領域における網羅的遺伝子解析, 2024/7/12, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
4. 武内俊樹. ベッドサイドを起点とした小児難病・希少遺伝性疾患の基礎・臨床研究の展開. 第56回日本小児呼吸器学会学術集会 教育講演. 2024/9/20, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
5. 武内俊樹. Genom.ic diagnosis in neonatal and pediatric acute care. 日本人類遺伝学会第69回大会 シンポジウム: 小児医療における臨床遺伝学の役割と展望. 2024/10/12, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
6. 武内俊樹. 原因不明の重症新生児に対する迅速なゲノム診断. 第40回日本小児肝臓研究会 ランチョンセミナー. 2024/7/20, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
7. 黒田友紀子, 第127回日本小児科学会学術集会 シンポジウム: ゲノム医療が拓く未来の小児科診療 ゲノム医療の発展と小児医療,, 2024/4/20, 国内.
国内 /
8. 西川 智子, 第60回日本周産期・新生児医学会学術集会 シンポジウム:新生児領域における網羅的遺伝子解析 現状と課題, 2024/7/15, 国内.
国内 /
9. 西川 智子, 黒田友紀子, 齋藤 洋子, 永井 康貴, 河合 泰寛, 成戸 卓也, 立岡 瑠璃子, 黒澤 健司, 第69回日本人類遺伝学会Genetic counseling in comprehensive genetic analysis during the neonatal period, 2024/10/10, 国内.
国内 /
10. 高月照江, Susan M Bello, 土肥栄介, 櫛田達也, 桝屋啓志, 藤原豊史. Mammalian phenotype ontology(MP)の日本語訳の作成について,第71回日本実験動物学会総会, 2024/5/29, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1. 岡本伸彦. 未診断疾患イニシアチブについて~第108回大阪母子医療センターイブニングセミナー 2025/03/13 国内
国内
2. 岡本伸彦. 希少遺伝性疾患をもつ子どもの移行期医療・支援について~コーエン症候群~第23回日本遺伝看護学会学術大会
国内