新たなアプローチによるX連鎖性疾患に伴うskewed X染色体不活性化機構の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08176
• Research Institution: Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center
• Principal Investigator: 加藤 君子 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 遺伝子医療研究部, 研究員 (30598602)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: X染色体不活性化 / X連鎖性疾患

Outline of Annual Research Achievements

X染色体不活性化（X chromosome inactivation, XCI）は女性のもつ2本のX染色体の片方を不活化させる現象であり、妊娠初期の着床周辺期の胚で生じると考えられている。通常、XCIはランダムに起こるため、それぞれの細胞において、母由来X染色体と父由来X染色体の一方が同等の確率で不活性化される。一方、不活性化されるX染色体がどちらかに偏る場合があり、これをskewed XCIという。とりわけ、skewed XCIはX連鎖性疾患の原因遺伝子に変異をもつ女性で多く報告されており、同一の変異をもつ患者であっても重症度や臨床経過が多岐にわたる一因となっている。したがって、skewed XCIの理解は、保因者や潜在的な患者の同定、患者の予後や治療戦略を考える上で非常に重要である。しかし、倫理的な問題や技術的な問題があり、正常ヒト初期胚で生じるXCIの分子機構でさえ不明な点が数多く存在している。そこで、本研究課題ではヒトXCIを解析できるヒトモデル系を作製し、X連鎖性疾患の病態発症機序を解明することを目的とした。2021年度は、昨年度に引き続き、健常人由来の iPS細胞を用いて、XCI解析が可能な細胞培養系の構築を試みた。さらに、skewed XCIを示すX連鎖性疾患女性患者末梢血からiPS細胞の樹立を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ヒト初期胚を模倣する細胞の培養方法の確立は世界中で精力的に試みられており、昨年度にはプロトコール集が出版されるまでに至った。しかし、未だ細胞を安定に培養可能な確固とした方法は見出されていない。とりわけ、初期胚モデルとなる細胞は非常に繊細な細胞であり、わずかな培養環境の変化により、その性質が大きく変化してしまう。このため、2021年度も2020年度に引き続き、「先進ゲノム支援」の支援等により、申請者の系で培養した細胞の性質の確認を行った。しかし、データ解析に時間を要しており、2021年度中には、2020年度および2021年度に行った網羅的解析の解析結果が得られなかったため。また、患者由来iPS細胞に関しても、新型コロナの影響もあり、樹立計画に遅れた生じた。

Strategy for Future Research Activity

本年度中に、申請者の系で作製した細胞について行った網羅的解析の結果をまとめ、論文報告したい。このため、「先進ゲノム支援」の方による解析を待つだけでなく、自身でもデータ解析法を学び、精力的に解析を行っていきたい。さらに、本年度中には患者由来iPS細胞がそろう予定であるため、申請者の培養系が解析に足るものであると判断された場合には、患者でskewed XCIが生じる分子メカニズムを明らかにすべく実験を行っていきたい。また、現在用いている培養方法では、細胞を安定に培養することが難しいため、新たな培養方法の検討も同時に進める。

Causes of Carryover

次年度への繰り越しはほぼ生じなかった。残りの805円は細胞培養に関係する試薬の購入に充てる。