2017 Fiscal Year Research-status Report
V407I-BMP10が左室心筋緻密化障害を誘導する病態の解明
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17K10139
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
齋藤 和由 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 助教 (30566097)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 左室心筋緻密化障害 / BMP10 / iPS細胞 / CRISPR-Cas9システム / knock-inマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
左室心筋緻密化障害は心筋細胞の発生段階における分化・成熟過程の障害が原因と考えられており、本疾患においてはNOTCH signaling pathwayが主要な役割を果たしているが、分子生物学的な病態に関しては依然不明な点が多い。本研究の目的は、同pathwayの鍵となる、新たに発見された変異BMP10タンパクが分子細胞生物学的にどのように本疾患をもたらすのか、iPS細胞から分化誘導した疾患特異的心筋モデルを用いて解明することである。心筋細胞の増殖・分化・アポトーシスの機序を解明することは、具体的な疾患治療への端緒となる可能性がある。
今回我々はhuman induced pluripotent stem cell (hiPSC)を用いて、3次元細胞培養技術を用いた心筋細胞モデルを分化誘導することで、実際のヒトの心筋細胞における形態や機能の変化および分子生物学的な病態の解明を図っている。特にマイクロアレイを用いた隠されたsignaling pathwayの解明や細胞増殖、分化、アポトーシスの観点からNOTCH－BMP10→LVNCといった一連の病態を解明することを試みている。また、分泌型のタンパクであるため、正常BMP10タンパクを加えたり、CRISPR-Cas9システムを用いて、その病的な心筋のレスキュー実験を行うことでV407I-BMP10が病因遺伝子であることを同定するとともに、治療に結び付く可能性を探っている。
一方で、in vivoの研究も推進している。CRISPR-Cas9 systemにより変異導入したマウスを作成して、本疾患の本質に迫ることを考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験系がうまく立ち上がっていない。
他の心筋症遺伝子の研究や臨床研究との兼ね合いにより研究時間が限られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
患者以外の健常人コントロールの血液サンプル由来iPS細胞対して、適切なsgRNAをデザインしてCRISPR-Cas9システムにより、BMP10の遺伝子変異を導入し、人工的な変異iPS細胞を作成し、心筋細胞へ分化・誘導する。変異遺伝子が病因であることの検討および遺伝的背景の表現型への影響を検討する。3次元培養システムの確立をする。マウスモデルの生理学的評価、解剖学的評価、分子生物学的評価を行う。
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| Causes of Carryover |
実験の遅れにより、当初より消耗品を使用していない。
海外の学会へ参加予定であったが、本年度は参加できていない。
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[Journal Article] MicroRNA-145-5p and microRNA-320a encapsulated in endothelial microparticles contribute to the progression of vasculitis in acute Kawasaki Disease.2018
Author(s)
Nakaoka H, Hirono K, Yamamoto S, Takasaki I, Takahashi K, Kinoshita K, Takasaki A, Nishida N, Okabe M, Ce W, Miyao N, Saito K, Ibuki K, Ozawa S, Adachi Y, Ichida F.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 8
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Wide and Specific Spectrum of Genetic Variants and Genotype-Phenotype Correlations Revealed by Next-Generation Sequencing in Patients with Left Ventricular Noncompaction.2017
Author(s)
Wang C, Hata Y, Hirono K, Takasaki A, Ozawa SW, Nakaoka H, Saito K, Miyao N, Okabe M, Ibuki K, Nishida N, Origasa H, Yu X, Bowles NE, Ichida F; for LVNC Study Collaborators.
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Journal Title
J Am Heart Assoc.
Volume: 6
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Long-Term Prognosis of Patients With Left Ventricular Noncompaction - Comparison Between Infantile and Juvenile Types.2017
Author(s)
Wang C, Takasaki A, Watanabe Ozawa S, Nakaoka H, Okabe M, Miyao N, Saito K, Ibuki K, Hirono K, Yoshimura N, Yu X, Ichida F.
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Journal Title
Circ J.
Volume: 81
Pages: 694-700
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 先天性心疾患の幼児期から学童期の頭部MRI画像と発達検査の経時的変化2017
Author(s)
平岩 明子, 伊吹 圭二郎, 岡部 真子, 宮尾 成明, 仲岡 英幸, 斎藤 和由, 小澤 綾佳, 渡辺 一洋, 廣野 恵一, 芳村 直樹, 市田 蕗子
Organizer
第53回日本小児循環器学会
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[Presentation] 心臓MRIを用いた左室心筋緻密化障害(LVNC)の心室機能解析2017
Author(s)
仲岡 英幸, 岡部 真子, 宮尾 成明, 斎藤 和由, 伊吹 圭二郎, 小澤 綾佳, 廣野 恵一, 長濱 航永, 伊藤 貞則, 森 光一, 市田 蕗子
Organizer
第53回日本小児循環器学会
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