| Project/Area Number |
22K19526
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
坂田 泰史 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00397671)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻川 和丈 大阪大学, 大学院薬学研究科, 教授 (10207376)
肥後 修一朗 大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (00604034)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 不整脈原性心筋症 / バイオマーカー / iPS細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
不整脈原性心筋症は、命にかかわる不整脈がおきたり、心臓の収縮する力が低下する難病で、主に細胞と細胞をつなぐ介在板の遺伝子に生じた変化が原因となります。拡張型心筋症と診断された場合でも、その原因が不整脈原性心筋症であることがありますが、心臓超音波などの画像診断では、その判別が困難です。本研究開発では、患者さんから作成したiPS細胞から心筋細胞を再現し、タンパク質などの解析を行うことで、不整脈原性心筋症を早期に診断できるバイオマーカーを開発することを目的とします。
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| Outline of Annual Research Achievements |
不整脈原性心筋症症例からiPS細胞を樹立し、ゲノム編集技術を用いて、発症原因であるPKP2遺伝子バリアントを精密に改変した細胞を作製した。iPS細胞を心筋に分化させ、構築した疾患モデルに対して、アデノ随伴ウイルス（AAV）を用いてPKP2遺伝子を導入し、モーションベクトル解析、ウェスタンブロットや免疫染色を用いたタンパク質発現解析とともに、2022年度までに同定したフェノタイプが改善されるかを検証した。更に、RNAシークエンス解析を実施するための条件検証として、iPS細胞由来分化心筋細胞を用いて、添加するAAV量や投与期間などの最適化を行った。デスモグレイン2欠損心筋症症例から樹立したiPS細胞、及びストップゲインバリアントをゲノム編集により修復したiPS細胞を樹立し、樹立したiPS細胞から分化させた心筋細胞から三次元組織化リングを作成するとともに、疾患モデルで再現された収縮力低下を回復させ得る薬物を見出した。このため、本薬剤及び疾患モデルを用いて、投与濃度や投与時間を最適化するための条件検証を実施した。これらモデル細胞により得られたデータを生体心臓組織で検証し、2022年度までに同定したフェノタイプが改善されるかを検証するとともにバイオマーカー探索につなげるため、ヒトで同定されたバリアントをノックインしたマウスモデル構築を開始した。重症心不全診療の現状、iPS細胞由来分化心筋細胞を用いたデスモゾーム心筋症疾患モデルについて、レビュー論文として報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年度までに、予定していたプロテオミクス解析、メタボローム解析を実施したが、これらデータを検証するために予定していた遺伝子発現解析の条件検証、特にiPS細胞由来分化心筋細胞を用いた実験条件の最適化に時間を要している。一方、デスモグレイン2欠損心筋症解析において進捗が得られたため、ヒトで同定されたバリアントをノックインしたマウスモデル構築を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
構築した疾患モデルに対して、AAVを用いてPKP2遺伝子を導入し、2022年度までに同定したフェノタイプが改善されるかを検証するとともに、RNAシークエンス解析を実施する。デスモグレイン2欠損心筋症について、ヒトで同定されたバリアントをノックインしたマウスモデル構築し、心機能評価、病理組織評価を行うとともに、2022年度までに得られたマーカーに関するバリデーションを実施する。
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