| Project/Area Number |
23K07282
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
岩渕 千里 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 疾患ゲノム研究部 研究員 (20514441)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 小頭症 / 全エクソーム解析 / バリアント / 遺伝子治療 / WES / 単一遺伝子疾患 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題は、遺伝要因によって発症する小頭症の新たな原因遺伝子を見つけ出し、機能解析を行うことで遺伝子治療へとつなげることを目的とした基礎的研究である。国内外の研究協力施設から受領した 患者の血液からゲノムDNAを抽出し、次世代シークエ ンサーを用いた全エクソーム解析により小頭症の原因となる遺伝子の病的バリアント(コピー数異常も含む)を特定する。同定された遺伝子変化を導入した組換えDNAを作製し、細胞内に発現させ、細胞増殖・細胞死関連のタンパク質の発現変化、細胞周期の変化を評価し、その後モデルマウスの作製を行うことでin vitroとin vivo両面での評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、胎生期から小児期に発症する稀少単一遺伝子疾患の血液検体を中心に網羅的ゲノム解析を行い、新規疾患原因遺伝子の同定とその病態解明および遺伝子治療を目的として研究を行なっている。
今年度は国内外の研究協力施設から200を超える検体が届き、順次全エクソーム解析を委託し、遺伝形式に沿った分類を行い、病的バリアントの評価を5つの項目に分けて行なった。今年度の解析では2つの新規バリアントを同定した。１つ目のバリアントは小脳低形成症の原因遺伝子として報告されているが、これまでに報告の無い場所での病的バリアントであった。２つ目のバリアントは神経発達障害の原因遺伝子として報告されているバリアントであったが、こちらも新規の病的バリアントであった。現在これらのバリアントの機能解析を行うべく、標的遺伝子の発現ベクターを作製し、HEK293T、Hela細胞への遺伝子導入を行ない、発現変化・分布変化を評価している。
また、先行して機能解析を行なっている兄弟例の先天性小頭症の原因遺伝子の機能解析において、モデルマウスの作製を開始した。モデルマウスの作製にはCRISPR/CAS9 systemを使用して行なった。当初、KI-homoマウスを作製しようと試みていたが、胎生致死となってしまうことが判明し、KI-homoマウスの取得は出来なかった。そこでCRISPR/CAS9の条件を変更して行なったところKI-heteroマウスを取得することに成功した。現在、このマウスを交配し、自然交配でのKI-homoマウスの取得を試みている。また、こちらのモデルマウスを用いた遺伝子治療実験にむけて、原因遺伝子をAdeno-Associates Virus 2 (AAV2)発現ベクターに組み込む作業を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度から作製予定に組み込んでいたモデルマウスの作製が当初の計画よりも遅れている。理由はKI-homoを作製する予定であったが、胎生致死となってしまうためである。KI-heteroの個体が得られるまでも条件変更などの時間を費やした。その他の血液検体から全エクソーム解析を行う計画や細胞を用いた機能解析についてはおおむね予定通り進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、今年度同定した新規の病的バリアント2種についての細胞レベルでの機能解析を進める。現在、目的のバリアントを持つベクターの作製は終了したため、そのベクターを用いて野生型とバリアントでの発現量・分布パターンの変化などを捉える。そしてそのデータをまとめて論文として報告する。
次に、先行して解析を行なっている兄弟例の小頭症の原因遺伝子の解析について行う。現在、患者由来の不死化リンパ芽球様細胞を使った原因遺伝子の免疫染色や発現量を確認している。また、患者由来の細胞では増殖速度が遅いことから細胞周期に何らかの変化があると考え、細胞周期関連のタンパク質および遺伝子の発現変化などを解析する予定である。
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