2019 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of molecular pathogenesis of nevoid basal cell carcinoma syndrome using disease-specific and gene-edited iPSCs
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17K10061
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
宮下 俊之 北里大学, 医学部, 教授 (60174182)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Gorlin症候群 / PTCH1 / 髄芽腫 / iPS細胞 / CRISPR/Cas9システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PTCH1遺伝子のヘテロ接合性変異で発症する高発癌性遺伝病であるGorlin症候群（NBCCS）由来iPS細胞を樹立した（PTCH1+/- iPSCs）。免疫不全マウス皮下に移植し奇形腫を形成させたところ、全例で奇形腫中に髄芽腫様組織が見られた。更にこの組織においてはPTCH1の正常アレルにLOHあるいはセカンド・ヒットとなる機能喪失型変異が見いだされた。以上の点からこの実験モデルはNBCCS患者に発症する髄芽腫を再現していると考えられ、髄芽腫発症の分子機序の解析、新規治療薬の開発に応用可能と考えられた。
更にCRISPR/Cas9システムを用いた遺伝子編集により、残る正常アレルを破壊した細胞（PTCH1-/- iPSCs）を作製し、それらの細胞生物学的特性を解析した。PTCH1-/- iPSCsではPTCH1+/- iPSCsと比べて増殖速度が増加した。また、PTCH1-/- iPSCsはPTCH1+/- iPSCsよりもPTCH1、GLI1、HHIP1などのソニックヘッジホッグ（SHH）シグナル伝達系標的遺伝子の発現量が上昇していた。これらのことから、作製した iPS細胞ではPTCH1両アレルを欠損することでSHHシグナル伝達系が著明に亢進し、GLIが恒常的に活性化していると考えられた。作製したPTCH1-/- iPSCsを免疫不全マウスに移植して得られたテラトーマはPTCH1+/- iPSCsから形成したテラトーマに比して成熟した組織が減少しており、未熟型であった。さらに、PTCH1+/- iPSCsから形成したテラトーマに比べて神経系細胞などの外胚葉組織を多く含み、内胚葉及び中胚葉組織が少ないといった特徴が認められことから、今回得られたテラトーマでは外胚葉への分化が誘導されていたことが示唆された。
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Research Products
(9 results)
