2017 Fiscal Year Research-status Report
先端的ゲノム解析法を用いた顎口腔顔面部先天異常の未知なる発生機序の解明
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17K11936
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊藤 慎将 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (40633706)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒坂 寛 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (20509369)
山城 隆 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (70294428)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 口唇口蓋裂 / 先天奇形 / 発生生物学 / ノックアウトマウス / DLC1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口唇口蓋裂は種々の遺伝子異常が関与する最も頻度の高い先天異常の一つである。本疾患は哺乳障害、鼻咽腔閉鎖不全、歯牙の欠如を来たし、発音障害、顎顔面発育異常をまねく。歯科領域との関わりが深い疾患であるが、歯科矯正学はその治療の中心的役割を担う分野である。口蓋裂の原因は多岐に及ぶが、近年遺伝子改変動物を利用した研究の発展から、飛躍的に口蓋裂発症に関わる遺伝子が報告されており、徐々に細かい分子病態の解明に迫りつつある。しかし未知の遺伝子も数多く存在し、またそれぞれの因子を繋ぐ分子機構は依然として未解明の部分も多い。
申請者の所属する大阪大学歯学部附属病院矯正科では、患者およびその家族の組織から遺伝子解析を行う研究計画について、倫理委員会の承認をすでに得ており、学内の施設にはゲノム解析を行う最新設備が整っている。そしてこれまでに、複数の家系から予備解析を行っており、いくつかの遺伝子について既にピックアップが終了している。その中でも異なる家族間で共通した変異が見つかった遺伝子であるDLC1 という遺伝子に着目したところ、その変異は同一のエキソンの非常に近接した領域に生じていた。この遺伝子はARHGAP7 としても知られており、これまでに発癌に関わる遺伝子として報告は多数存在するが、顎口腔顔面部の形成との関わりについては知られていない。
DLC1 ノックアウトマウスは既に報告があるが、胎生10.5日齢で死亡する。このことはDLC1 が発生において非常に重要な役割を果たしている可能性を示唆している。胎生致死を回避し、出生後の顎顔面領域の表現型を解析するため、家族性口唇口蓋裂と同じ偏諱配列を持つDLC1変異マウスを、本学動物実験施設との共同研究にて作製した。解剖学的解析から同遺伝子改変マウスの一部に口蓋裂が認められる事を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
家族性口唇口蓋裂と同じDLC1塩基変異を持つマウスを本学動物実験施設との共同研究にて作製した。解剖学的ならびに組織学的解析から同遺伝子改変マウスの一部に口蓋裂が認められる事を見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製した遺伝子改変マウスの顎顔面の解剖学的な表現型を解析するために、様々なステージで胎児を取り出し観察を行う。更に同サンプルは観察後、細胞増殖や細胞死のマーカー及び上皮細胞や間葉細胞のマーカーを共染色し、表現型を引き起こした原因となる細胞の動態を解明する。
同マウスの上顎複合体を摘出し、RNAseqを用いて網羅的な遺伝子発現解析を行う。差が認められた遺伝子もしくはそれにコードされる蛋白質の顎顔面発生時における発現パターンを解析する。また、バイオインフォマティックな手法を用いてDLC1の変異によって変化するシグナル経路も同定し、それぞれのシグナル経路に特異的な化合物や薬剤を妊娠中のマウスに投与する事により口蓋裂の表現型レスキューを試みる。
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