Proof of a novel gene underlying B lymphocyte deficiency using genome-edited mice

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K08153
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 菊池 敦生 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30447156)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 直人 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60291267)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 胎盤 / Bリンパ球 / ゲノム編集マウス / 希少疾患

Outline of Annual Research Achievements

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った。研究期間内に以下の1-3の成果を得た。まず、1.のようにこれ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、予想していなかったこととして、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(2)や造血系(3)に関わっている可能性が示唆された。最終年度は特に胎盤に関する結果をまとめて、論文作成中である。
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。本解析では野生型マウスとの有意な差を認めなかった。
2.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（胎生11.5時点での迷路層におけるfetal capillary zoneの拡大とtrophoblast減少）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。
3.ホモマウス胎児の肝臓は白色調で、造血系の異常が示唆された。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引き続き行った。情報解析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。