2018 Fiscal Year Annual Research Report
Proof of concept study of a novel excess chromosome elimination therapy to ameliorate and prevent trisomy 21 associated complications
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16K09964
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
橋詰 令太郎 三重大学, 医学系研究科, 助教 (50456662)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 世志幸 日本医科大学, 医学部, 講師 (90415604)
緒方 藍歌 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (70718311)
高成 広起 徳島大学, 病院, 特任講師 (70723253)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ダウン症候群 / トリソミー / 染色体工学 / ゲノム編集 / iPS細胞 / CRISPR/Cas |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Down症候群は、21番染色体の数的過剰により、精神発達遅滞をはじめ多彩な合併症を招来する症候群で、地域・時代・人種を問わず人口の0.1%弱の人が有する症候群である。本研究は、Down症候群由来細胞を用いて、トリソミックレスキュー、すなわち過剰な21番染色体を消去する方法の科学的探索および確立、ならびに知見を統合して最適な新規治療用ベクターの構築を志向するものである。
本研究では、当該施設の倫理審査承認を経て、Down症候群の人由来の皮膚線維芽細胞株、およびこの細胞株よりiPS細胞株を樹立し、両親を含めた縦列型反復配列（STR）解析を通じて、各21番染色体の由来を把握した。ついで、Cre-loxpシステムを利用した染色体消去法により、3本の21番染色体間での塩基配列の相違のリスト化（phasing）に成功した。このphasing情報を用いて、単一の21番染色体のみを認識する複数のsgRNAおよびCas9蛋白質発現プラスミドを構築した。なお、3本の21番染色体の各1本を消去した誘導型ダイソミーiPS細胞株、およびトリソミーiPS細胞株は、遺伝学的背景が同質であり学術上の価値を有するため、国内外の研究者が広く利用できるよう、公的細胞バンクへの寄託手続きを開始した。
当初は、核型正常化作用を有すると報告される蛋白質ZSCAN4を細胞質型ウイルスベクター（パラインフルエンザ2型）にて強制発現させる系を確立し、複数の異なる条件下で核型修正化（トリソミーからダイソミーへの変化）の有無を検討したが、使用した条件下では核型修正は確認されなかった。そこで、上記単一の21番染色体のみを認識するCRISPR/Cas9システムで、染色体の複数箇所切断を行うと、10%以下の比較的低頻度であるが、21番染色体特的プローブを用いたFISH法にて核型修正効果が確認された。
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[Journal Article] Renal papillary tip extract stimulates BNP production and excretion from cardiomyocytes.2018
Author(s)
Goto I, Okamoto R, Hashizume R, Suzuki N, Ito R, Yamanaka K, Saito H, Kiyonari H, Tawara I, Kageyama Y, Ogihara Y, Ali Y, Yamada N, Katayama N, Ito M.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 13
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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