There is global concern over significant threats from a wide variety of environmental hazards to which children face. Large-scale and long-term birth cohort studies are needed for better environmental management based on sound science. The primary objective of the Japan Environment and Children's Study (JECS), a nation-wide birth cohort study that started its recruitment in January 2011, is to elucidate environmental factors that affect children's health and development.Approximately 100,000 expecting mothers who live in designated study areas will be recruited over a 3-year period from January 2011. Participating children will be followed until they reach 13 years of age. Exposure to environmental factors will be assessed by chemical analyses of bio-specimens (blood, cord blood, urine, breast milk, and hair), household environment measurements, and computational simulations using monitoring data (e.g. ambient air quality monitoring) as well as questionnaires. JECS' priority outcomes include reproduction/pregnancy complications, congenital anomalies, neuropsychiatric disorders, immune system disorders, and metabolic/endocrine system disorders. Genetic factors, socioeconomic status, and lifestyle factors will also be examined as covariates and potential confounders. To maximize representativeness, we adopted provider-mediated community-based recruitment.Through JECS, chemical substances to which children are exposed during the fetal stage or early childhood will be identified. The JECS results will be translated to better risk assessment and management to provide healthy environment for next generations.

Differential methylation between the two alleles of a gene has been observed in imprinted regions, where the methylation of one allele occurs on a parent-of-origin basis, the inactive X-chromosome in females, and at those loci whose methylation is driven by genetic variants. We have extensively characterized imprinted methylation in a substantial range of normal human tissues, reciprocal genome-wide uniparental disomies, and hydatidiform moles, using a combination of whole-genome bisulfite sequencing and high-density methylation microarrays. This approach allowed us to define methylation profiles at known imprinted domains at base-pair resolution, as well as to identify 21 novel loci harboring parent-of-origin methylation, 15 of which are restricted to the placenta. We observe that the extent of imprinted differentially methylated regions (DMRs) is extremely similar between tissues, with the exception of the placenta. This extra-embryonic tissue often adopts a different methylation profile compared to somatic tissues. Further, we profiled all imprinted DMRs in sperm and embryonic stem cells derived from parthenogenetically activated oocytes, individual blastomeres, and blastocysts, in order to identify primary DMRs and reveal the extent of reprogramming during preimplantation development. Intriguingly, we find that in contrast to ubiquitous imprints, the majority of placenta-specific imprinted DMRs are unmethylated in sperm and all human embryonic stem cells. Therefore, placental-specific imprinting provides evidence for an inheritable epigenetic state that is independent of DNA methylation and the existence of a novel imprinting mechanism at these loci.

Abstract Silver–Russell syndrome (SRS) is a representative imprinting disorder characterized by pre- and postnatal growth failure. We encountered two Japanese SRS cases with a de novo pathogenic frameshift variant of HMGA2 (NM_003483.6:c.138_141delinsCT, p.(Lys46Asnfs*16)) and a de novo ~ 3.4 Mb microdeletion at 12q14.2–q15 involving HMGA2 , respectively. Furthermore, we compared clinical features in previously reported patients with various genetic conditions leading to compromised IGF2 expression, i.e. , HMGA2 aberrations, PLAG1 aberrations, IGF2 aberrations, and H19 / IGF2 :IG-DMR epimutations (hypomethylations). The results provide further support for HMGA2 being involved in the development of SRS and imply some characteristic features in patients with HMGA2 aberrations.

Glutamic acid decarboxylase (GAD) is an enzyme that catalyzes the conversion of glutamic acid into γ-aminobutyric acid (GABA), the primary inhibitory neurotransmitter in the central nervous system (CNS). GAD is widely expressed in the CNS and pancreatic β-cells. GABA produced by GAD plays a role in regulating insulin secretion in pancreatic islets. Anti-GAD antibody is an established marker of type 1 diabetes mellitus (T1DM) and is also associated with stiff-person syndrome (SPS) and several other neurological disorders, including ataxia, cognitive impairment, limbic encephalitis, and epilepsy, collectively referred to as GAD antibody-spectrum disorders (GAD-SD). We report the case of a 17-year-old male patient who developed GAD-SD and T1DM after allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT). He presented with memory disorders, including feelings of déjà vu, accompanied by vomiting and headaches, and exhibited abnormal brain magnetic resonance imaging and electroencephalogram results. In addition to elevated fasting plasma glucose and glycated hemoglobin levels, markedly elevated anti-GAD antibody levels were detected in the serum and cerebrospinal fluid. Based on these findings, the patient was diagnosed with GAD-SD and T1DM and treated with methylprednisolone, followed by multiple daily insulin injections. We also reviewed previously reported cases of GAD-SD following HCT and multiple positive islet-related antibodies.