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研究成果

公開日:2017.11.08

大腿骨頭壊死症の遺伝子を発見
-病因の解明・治療のブレークスルーに-

研究成果 医歯薬学

 理化学研究所(理研)統合生命医科学研究センター骨関節疾患研究チームの坂本悠磨客員研究員(研究当時:九州大学大学院医学系学府博士課程大学院生(整形外科学分野))、池川志郎チームリーダーらと、福岡大学医学部整形外科学の山本卓明教授らを中心とする特発性大腿骨頭壊死症(ION:Idiopathic OsteoNecrosis)調査研究班による共同研究グループは、IONの発生に関連する遺伝子「LINC01370」を発見しました。
 IONは、大腿骨の骨頭部の骨が虚血によって壊死を起こす原因不明の難病です。昭和50年に難治性特定疾患に指定され、日本では毎年3,000人程度の新規患者が発生し、社会的に大きな問題となっていることから、予防法・治療法開発のために原因の解明が待ち望まれています。疫学研究などから、IONの発生には遺伝的要因が関与すると考えられています。池川チームリーダーらは、これまでにゲノムワイド相関解析(GWAS)により、さまざまな骨関節疾患の遺伝的要因を解明してきました。今回、IONの発生に関連する遺伝子の発見に挑みました。
 共同研究グループは、日本人のION患者1,602人について、ヒトのゲノム全体を網羅する約600万個の一塩基多型(SNP)を調べ、IONの発生と強い相関を示すゲノム領域を12番染色体(12q24.11-12)と20番染色体(20q12)の2カ所に発見しました。20q12の領域には、linc RNAの一つをコードしているLINC01370が存在しましたが、その機能はこれまで分かっていませんでした。遺伝子の発現解析や、さまざまなインフォマティクス解析を行ったところ、LINC01370は脂質代謝系、ステロイド代謝系など、以前より特発性大腿骨頭壊死との関係を示唆されていた代謝系を制御する可能性があることが分かりました。今後、LINC01370の機能をさらに詳しく調べることで、分子レベルでのIONの病態の解明、ION進行の予防法や治療薬の開発が期待できます。
 本成果は、英国のオンライン科学雑誌『Scientific Reports』(11月8日付)に掲載されました。
 本研究は、日本医療研究開発機構(AMED)難治性疾患実用化研究事業「特発性大腿骨頭壊死症の治療法確立と革新的予防法開発にむけた全国学際研究(研究代表:岩本幸英、山本卓明)」の支援のもとに行われました。

図1 特発性大腿骨頭壊死症(ION)の病像
A:X線像。向かって右が壊死を起こした大腿骨頭。
B:手術により摘出された大腿骨頭の外観(上)と断面像(下)。左:正常、右:壊死を起こした大腿骨頭。赤矢印は壊死により圧潰した部分。黒矢印は壊死部と健常部の境界。これより上の白い部分が壊死部。黒矢頭は軟骨下の圧潰した部分。

研究者からひとこと

本研究は、これまで十分に明らかでなかったIONの原因を解明するために、ゲノム解析が極めて有効な方法であることを示しました。今後、検体数を増やし、相関解析の解析力を向上させることで、さらなる遺伝子の発見が期待できます。また、今回発見したLINC01370の研究を突破口として、遺伝子、分子レベルでのIONの病態の解明が進むものと期待できます。

論文情報

Genome-wide Association Study of Idiopathic Osteonecrosis of the Femoral Head ,Scientific Reports,
10.1038/s41598-017-14778-y

研究に関するお問い合わせ先

医学研究院 教授 中島 康晴

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