Exosome profiling of Down syndrome associate pulmonary arterial hyptertension

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16854
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Suginobe Hidehiro 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (30791595)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ダウン症候群 / 肺高血圧 / エクソソーム

Outline of Final Research Achievements

Down syndrome (DS) is the most prevalent chromosomal disorder associated with a higher incidence of pulmonary arterial hypertension (PAH). Various pathogenic factors are reported to be involved in the development of PAH, however details are unknown in the molecular pathogenesis of PAH in DS. We established several induced pluripotent stem (iPS) lines from DS patients harbouring trisomy 21 and its isogenic correction line with disomy 21. When we comparing the comprehensive expression profiles of DS-iPS and isogenic corrected iPS derived vascular endothelial cells by RNA-seq, we found that gene expression patterns were dramatically changed in DS. Finally, we analyzed the RNA-seq of vascular endothelial cell derived exosomes, we also found the significant changes of the RNA signature in DS-iPS derived vascular endothelial cell secreted exosomes.

Free Research Field

小児循環器学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ダウン症候群は、およそ700出生に1人の割合で発症する頻度の高い染色体異常である。ダウン症候群患者では、肺動脈性肺高血圧症の進展が早いことが以前から指摘されているが、肺血管細胞の生物学的特徴は明らかでなかった。本研究により、ダウン症候群患者由来iPS細胞から樹立した血管内皮細胞が分泌するエクソソームに含まれる各種RNAのプロファイルは、アイソジェニックな修復ダイソミーiPS細胞から樹立した血管内皮細胞が分泌するエクソソームとは異なることが明らかとなった。これらのエクソソームプロファイルが肺高血圧発症に果たす役割を解明することによって、ダウン症候群特異的な肺高血圧治療に繋がる可能性がある。