| Project/Area Number |
23K15105
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
木谷 友哉 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30842257)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 心筋細胞 / 心不全 / 必須遺伝子 |
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| Outline of Research at the Start |
様々な心疾患の終末像である心不全は予後不良な状態であるが、現在でも心臓移植や人工心臓を除き根治的治療法は存在していない。今後も心不全を有する患者は増加の一途をたどると予測されており、心不全に対してより有効性の高い治療法開発は急務である。
本研究では心不全の新規治療法開発の基盤となる治療標的の探索を目的として、主に多能性幹細胞に由来するヒト心筋細胞を用い、ゲノム編集技術を活用することによって心筋細胞における特徴的な必須遺伝子群を網羅的に明らかにし、この心筋必須遺伝子群の心筋細胞での役割と心不全の病態形成における寄与を解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒト多能性幹細胞より心筋細胞を大量に作出し、CRISPR/Cas9システムを用いた遺伝子ノックアウトスクリーニングを行い、心筋細胞にとって必須遺伝子群の同定とおよび心不全に対する治療標的としての評価を行うことを目的して研究を実施した。
ヒトiPS細胞から心筋細胞を誘導し、さらに幼弱心筋細胞の増殖を引き起こすことで大量の心筋細胞を作出することに成功した。これらのヒト心筋細胞を用い全ゲノムを標的として、細胞生存を指標としたCRIPSRノックアウトスクリーニングを実施した。
当初の計画に基づき、計4回のスクリーニングを実施した。スクリーニングにおいてライブラリーの多様性が十分に保たれていることを確認したのちに、ノックアウトによって心筋細胞数の減少が認められた遺伝子を心筋細胞にとって必須遺伝子群とした（FDR<0.05では29遺伝子。）。これらの多くはリボソーム機能に関連する遺伝子であり、スクリーニングの結果は妥当であると考えられた。これらの必須遺伝子群には心筋細胞にとってこれまで役割が不明な遺伝子も含まれており、引き続きこれら機能未知の候補遺伝子の詳細な評価を継続する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画どおり遺伝子スクリーニングを完遂した。多くの候補遺伝子が得られたため、引き続きより詳細な評価を実施する候補を同定する作業に想定より多くの時間が必要となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
遺伝子スクリーニングにおいて得られた結果に基づいて、他の細胞において必須遺伝子と考えられている遺伝子を除いた遺伝子について、引き続き心筋細胞での役割を評価する方針としている。
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