2022 Fiscal Year Final Research Report

Roles of non-coding genomic regions for understanding congenital heart defects in human

Research Project

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Project/Area Number	19KK0218
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	Takeuchi Jun 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (10451999)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井原健介東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (50770210) 古川哲史東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80251552) 小川英知大阪大学, 大学院生命機能研究科, 招へい教授 (20370132)
Project Period (FY)	2019-10-07 – 2023-03-31
Keywords	先天性疾患 / エピゲノム / クロマチン制御機構 / 心臓疾患 / 非コードRNA / 心臓オルガノイド / 胎児器官形成
Outline of Final Research Achievements	We have identified the function of non-coding RNAs as a trigger for congenital heart diseases or an accelerator for the development of cardiac disease severely. Furthermore, we reported that similar functions exist not only in cardiac disease but also in sarcomatization. The following are the results of the research promoted during the 3-year period. 1:Functional analysis using model organisms: We created a biological model and found that the incidence of cardiac disease is enhanced. Specific downstream regulators were identified and reported (Takeuchi et al., PLOS ONE 2021; Yang et al., Cir. J. 2020). 2:The genetic mutation of a human noncoding RNA (TBX5-AS1:2) has been shown to cause cardiac disease, and we will now trace the molecular mechanism of another noncoding RNA (TBX5-AS1:1). 3:Elucidation of RNA-protein interactions using a modified RIP method ( in preparations 2023). 4:Successfully created cardiac organoids from mouse ES cells: (Lee et al., Nat. Commun. 2020).
Free Research Field	エピゲノム、小児医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	近年、ヒト先天異常症の重症化のメカニズムの理解には遺伝子非コード領域の制御機構の重要性は認知されていた。本研究では非コードRNAは特異的な疾患責任遺伝子と相互作用し、遺伝性疾患の発症、および重症化せることを報告した。さらに、下流標的遺伝子の発現制御を担っていること、細胞性質をエピジェネティックに変化させることも明らかにした。今後は、非コードRNAがどのように転写されるのか、相互作用パートナーや標的遺伝子をの選択機構を明らかする必要性が残された課題である。加えて、心臓疾患と頭頸部疾患は密に遺伝的な関係性があり、より強固な国際的な共同研究チームを組織することが不可欠であると結論した。