BRAF遺伝子の心臓発生・骨格形成の働き

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K19598
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 井上 晋一 東北大学, 医学系研究科, 助教 (70622091)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: CFC症候群 / RASopathies / BRAF / 先天性心疾患 / マウスモデル / 肥大型心筋症

Outline of Annual Research Achievements

Cadio-facio-cutaneous （CFC）症候群は心疾患、特異的顔貌、皮膚疾患、精神発達遅滞を呈する常染色体優性の遺伝性疾患である。本研究では当研究室で作製したCFC症候群の主要な原因遺伝子であるBRAFに変異をもつBraf Q241Rノックインマウスを用いてCFC症候群の心疾患・骨格形成異常発生メカニズムの解析を行った。まずBraf Q241Rノックインマウス（C57BL/6J）の胎生期/新生仔期致死を回避するために、昨年度行ったICR系統（非近交系）、BALB/c（近交系）へのかけあわせに加えて、近交系である129系統のマウスとかけあわせを行った。その結果、Braf Q241Rノックインマウス（C57BL/6J x 129系統）はC57BL/6J系統と同様に胎生期/新生仔期致死となり解析に利用することが難しいことがわかった。そこでBraf Q241Rノックインマウス（ICR系統）をCFC症候群モデルマウスとしてさらに解析を行った。Braf Q241Rノックインマウスは心肥大を示すが心筋細胞肥大、肥大型心筋症は伴わないことが昨年度までに明らかになっていた。そこで、薬理学的刺激に対してどのような反応を示すのか、9週齢のBraf Q241Rノックインマウスにアドレナリンβ受容体刺激薬であるイソプロテレノールの1週間腹腔内投与を行ったところコントロールマウスと比べてBraf Q241Rノックインマウスは死亡率が亢進し、心肥大（心臓重量、心臓重量/体重比）、線維化が顕著に認められることがわかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究目的はBraf Q241R変異をもつノックインマウスを用いて心疾患・骨格異常発生のメカニズムを明らかにすることである。初年度は近交系であるBALB/c系統、非近交系であるICR系統のBraf Q241Rノックインマウスを用いてその表現型を調べICR系統のBraf Q241Rノックインマウスは心肥大、骨格異常、顔貌異常などを示しCFC症候群モデルマウスとして有用であることを報告した。本年度はさらにBraf Q241Rノックインマウス（ICR系統）を用いてイソプロテレノール負荷による心臓への影響を調べ、コントロールマウスと比べて心肥大促進効果が認められることを明らかにした。次年度はこの薬剤負荷マウスを用いて薬理学的刺激時の心肥大の原因となるメカニズムを解析することが可能である。また心肥大のメカニズムの解明のためにマウス心筋細胞、心筋繊維芽細胞を樹立する系を立ち上げた。よって進歩状況はおおむね順調に進んでいると判断した。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画どおり、Braf Q241Rノックインマウスの心疾患・骨格形成異常がどのような細胞系譜に由来するものか調べるためWnt1-Cre、Tie2-Cre、α-MHC-Creトランスジェニックマウスとかけわせてその表現型の解析を行う。またBraf Q241Rノックインマウス心臓の表現型がRAS/MAPK経路を中心とするシグナルの変化によるものであるかどうか解析を行うため心筋細胞、心筋線維芽細胞の培養系を用いて解析を行っていく。

Causes of Carryover

当初の計画より、安価に消耗品を購入することができたため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

主に国際学会、国内学会の発表のための旅費として利用する。