2021 Fiscal Year Research-status Report
Proof of a novel gene underlying B lymphocyte deficiency using genome-edited mice
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20K08153
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
菊池 敦生 東北大学, 大学病院, 助教 (30447156)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 直人 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60291267)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | Bリンパ球 / ゲノム編集マウス / 希少疾患 |
Outline of Annual Research Achievements |
Bリンパ球欠損症の患者から見出した新規候補遺伝子について、遺伝学的・機能的に証明することが本研究の目的である。以下のように昨年度までの解析ではこの候補遺伝子変異がBリンパ球欠損を起こすことを支持するデータは未だ得られていない。しかしながらこの遺伝子がコードする機能不明の蛋白は胎盤の正常機能に関わっている可能性があり、今年度はその解析を中心に行った。 1.患者と同等の変異を有するゲノム編集マウスについて、ヘテロマウスのBリンパ球を含む造血系細胞の解析を行った。成獣マウスの末梢血や骨髄血、腹水中のリンパ球のサブセット解析を行った。現時点では野生型マウスとの有意な差を見い出していない。 2-1.ホモマウスは胎生致死となる。胎児・胎盤解析では胎盤の変化が最も早期に観察され、胎盤の障害が胎生致死の原因である可能性を考えてた。当初の予想と異なり、機能不明であった本遺伝子の機能の一つとして胎盤の正常発生に必要な分子であることが示唆された。野生型胎盤幹細胞に対してsiRNAを用いた当該遺伝子のノックダウンを行い、分化後の発現解析を実施し、解析中である。 2-2.ホモマウス胎児は肝臓が白色調で、造血系の異常も合併していることが示唆された。肝細胞における造血系細胞の詳細な解析として、FACSによる細胞集団の野生型との比較、RNA-Seq等による発現解析を昨年度に続き行った。バイオインフォマティクスによる解釈では造血系細胞がある分化段階で障害されている可能性が示唆されている。
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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
1.患者と同等の変異を有するゲノム編集マウスについて、ヘテロマウスのBリンパ球を含む造血系細胞の解析を行った。成獣マウスの末梢血や骨髄血、腹水中のリンパ球のサブセット解析を行った。現時点では野生型マウスとの有意な差を見い出していない。 2.ホモマウスは胎生致死となる。mRNAレベルでは、ホモマウスは野生型の3割程度、ウエスタンブロッティングで評価したタンパクレベルでは1-2割程度の発現量と低下していることを確認した。胎児・胎盤解析では胎盤の変化が最も早期に観察され、胎盤の障害が胎生致死の原因である可能性を考えている。当初の計画にはなかったが、機能不明であった本遺伝子の機能の一つとして、胎盤の正常発生に必要な分子である可能性がある。胎盤の詳細な解析および野生型胎盤幹細胞のノックダウンによる解析を実施して、本遺伝子の胎盤における機能を示すことを試みている。
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Strategy for Future Research Activity |
当初の予想と異なり、機能不明であった本遺伝子の機能の一つとして胎盤の正常発生に必要な分子であることが示唆される進捗である。本遺伝子産物の胎盤への関与はこれまでに全く知られていない。今後、この仮説の検証を中心に進めていく予定である。また、当初想定していた造血系細胞への関与についても、ヘテロマウス(骨髄、脾臓、末梢血含む)、ホモマウス(胎児肝など)を用いて継続する。最終年度である次年度はこれらをまとめて、論文投稿・出版や学会発表を目指す。
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Causes of Carryover |
実験試薬等の効率的使用に努めた結果、次年度使用額が生じた。また、昨年度に引き続き、新型コロナウイルス感染症の影響で国内外への出張が制限されたため、旅費としての使用額が減少した。引き続き試薬や消耗品の使用は効率的となるように心がける。一方実験の信頼度を高めるために実験の試行回数を増やしたり、検討条件を増やす必要がある場合がある。この目的にも、次年度使用額と翌年度分をあわせて用いていく。
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