2018 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling Inherited Arrhythmia Disorders Using Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells
Project/Area Number |
16K09499
|
Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
牧山 武 京都大学, 医学研究科, 助教 (30528302)
|
Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
Keywords | 不整脈 / 遺伝子 / iPS細胞 / 心筋症 / 疾患モデル |
Outline of Annual Research Achievements |
1.カテコラミン誘発性多形性心室頻拍(CPVT)関連リアノジン受容体変異に関する3Dシミュレーションモデルを用いた検討 CPVTは、運動時に重症心室性不整脈による失神、突然死を来す遺伝性不整脈疾患であり、約70%に心臓リアノジン受容体(RyR2)をコードするRYR2遺伝子の変異を認めが、巨大な蛋白なため変異チャネルの機能解析は困難である。本研究では、CPVT症例にて検出されたRYR2変異93個に関して凍結電顕3Dシミュレーションモデルを用いた構造学的検討を行った。結果、アミノ酸の電荷・極性の変化を来す変異だけではなく、チャネルの重要な部位(ドメイン間のヒンジ部、チャネル孔、FKBP蛋白結合部位、Caセンサー)に近接する変異が多く認められ、これらの変異によりリアノジン受容体が容易にCaを放出し催不整脈性を来すと推察された。本研究により、3DモデルがRyR2チャネル機能異常の推察に有用である可能性が示唆された。 2.心臓電位依存性L型カルシウムチャネル(LTCC)のイオン選択性異常によるQT延長症候群、ブルガダ症候群オーバーラップ症例における患者由来iPS細胞研究 LTCCは、Caイオン選択性に関してイオン孔に”グルタミン酸リング(EEEE)”が非常に重要である。我々は、リングの一つのグルタミン酸がリシン(K)に置換される変異が検出されたQT延長症候群症例において、患者由来iPS細胞を作製し、分化心筋の解析を行った。パッチクランプ法を用いた電気生理学的機能解析では、患者由来iPS細胞分化心筋では、イオン選択性が低下したことによると思われる内向きCa電流の低下、異常な遅延内向きNa電流を認め、健常人由来分化心筋と比較し、有意な活動電位持続時間延長を認めた。これらの機能変化は、患者の表現型に合致する所見と考えら、今後、本iPS細胞モデルを用いた薬効評価を予定している。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Significance of cell-specific precise computer simulation using new mathematical models of human induced pluripotent stem cell derived cardiomyocyte in drug testing2018
Author(s)
Hirohiko Kohjitani, Shigeya Kouda, Yukiko Himeno, Takeru Makiyama, Fumika Yokoi, Sayako Hirose, Yimin Wuriyanghai, Yuta Yamamoto, Minoru Horie, Takeshi Kimura, Akinori Noma, Akira Amano
Organizer
European Society of Cardiology Congress 2018
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Analysis of Disease-Causing Mechanism of Lamin A/C-Related Cardiomyopathy Using Homozygous Lamin A/C Knock out Human Induced Pluripotent Stem Cell Model2018
Author(s)
Yimin Wuriyanghai, Takeru Makiyama, Yuta Yamamoto, Suguru, Nishiuchi, Sayako Hirose, Hirohiko Kohjitani, Jingshan Gao, Asami Kashiwa, Seiko Ohno, Minoru Horie, Takeshi Kimura
Organizer
The 11th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Session
Int'l Joint Research
-
-