2020 Fiscal Year Research-status Report
特異な臨床像を呈した転写因子PAX8変異G56Sの分子、組織、個体レベル機能解析
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20K16936
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
阿部 清美 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 共同研究員 (30594973)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Pax8変異 / 遺伝子改変マウス / 先天性甲状腺機能低下症 / 甲状腺形成異常 / Nkx2.1 / 腺腫様甲状腺腫 / 胎児甲状腺 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
器官特異的転写因子であるPaired box 8 (PAX8)は、甲状腺の発生、分化、組織形成に欠かせない。PAX8機能低下変異は、甲状腺低形成を伴う先天性甲状腺機能低下症を来す。新規PAX8（G56S）変異を保有する大家系において、既報のPAX8変異例とは異なる特異な臨床像（甲状腺機能の年齢別変化、胎児様甲状腺組織、老年期の腺腫性甲状腺腫出現）を観察した。本研究では、新規PAX8（G56S）変異について、ゲノム編集技術を用いて変異マウスモデルを作成し、変異の病因性（甲状腺機能低下症や甲状腺形成障害を惹起するか否か）を明らかにするとともに、胎児様甲状腺および腺腫性甲状腺出現のメカニズムを解明する。
本研究は、以下の通りに実施中である。1．ゲノム編集技術を用いてPax8（G56S）変異マウスを作成する。2．Pax8（G56S）変異マウスにおいて甲状腺機能低下症を発症するか否かを検討する。3．Pax8（G56S）変異マウスの体格を含む外的表現型および甲状腺組織の評価を行う。４．Pax8（G56S）変異マウスの甲状腺組織のたんぱく質や遺伝子発現を比較し、濾胞形成不全や腺腫発生の機序を探索する。5．Pax8（G56S）変異マウスの甲状腺形態や濾胞形成過程、胎児様甲状腺や腺腫様甲状腺腫の出現を継時的に観察し、マウスの週齢・月齢毎に表現型を評価する。6．Pax8（G56S）変異マウス単独で表現型が得られなかった場合、PAX8と連携して働くNKX2.1転写因子のノックアウト（KO）マウスとの交配で作製したPax8（G56S）/Nkx2.1（KO）マウスについて、上記2.から5.を検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
PAX8（G56S）変異について、ゲノム編集技術を用いて変異マウスモデルを作成し、変異の病因性を明らかにするとともに、胎児様甲状腺および腺腫性甲状腺出現のメカニズムを解明することを目指している。本研究の現在までの達成度は4年間全体の25％、2020年度単年としては60％である。2020年度単年の研究実施目標は、研究目的１. ゲノム編集技術を用いてPax8（G56S）変異マウスを作成する、研究目的2. Pax8（G56S）変異マウスにおいて甲状腺機能低下症を発症するか否かを検討する、であった。現在、研究目的１.を概ね達成している状況である。変異マウス作製委託先の研究機関において、COVID-19感染対策緊急事態宣言中のマウス作製中断により、Pax8（G56S）変異モザイクマウス作成が大幅に遅延した影響を受け、研究の進行がやや遅れている。現在Pax8（G56S）変異モザイクマウスからPax8（G56S）変異マウスF1世代を獲得中である。また同時にNkx2.1変異モザイクマウスからNkx2.1（KO）マウスF1世代を獲得中である。研究目的２実施のためのマウス甲状腺機能測定試薬および機器は既に準備済みであり、目的１のマウスを獲得次第、直ちに実施予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
Pax8（G56S）変異マウスを用い、変異の病因性を明らかにするとともに、胎児様甲状腺および腺腫性甲状腺出現のメカニズムの解明を目指す。このために、2021年度以降に計画している研究は以下の通りである。
1．Pax8（G56S）変異マウスおよびNkx2.1（KO）のF1世代マウスを獲得次第、直ちにF1世代マウスを使用して次の２．～５．の予備実験を実施していく。また、それと同時に、変異マウスのコンジェニック化をはかり、Pax8（G56S）変異以外の遺伝的バックグラウンドを野生型にそろえた条件で２．～５．の本実験を行えるようマウスを継代し、本実験の準備を行う。２．～５．の実験の詳細は、次の通りである。2．変異マウスが甲状腺機能低下症を発症するか否かの検討、3．変異マウスの体格・外的表現型の評価ならびに甲状腺組織像の評価（胎児様甲状腺組織の有無）、４．変異マウスの甲状腺組織のたんぱく質や遺伝子発現の比較。さらに、2．～4．の過程を推進すると同時に、5.変異マウスの甲状腺形態や濾胞形成過程、胎児様甲状腺や腺腫様甲状腺腫の出現を継時的に観察するため、マウスの週齢・月齢毎に表現型および甲状腺組織像を評価していく。6．Pax8（G56S）変異マウスとNkx2.1（KO）マウスとの交配でPax8（G56S）/Nkx2.1（KO）マウスを作成し、上記2.～5.をPax8（G56S）変異マウスと同時に検討していく。2021年度は特に2.～4.に重点を置いて実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
Pax8（G56S）変異マウス作製委託先の研究機関において、COVID-19感染対策緊急事態宣言中のマウス作製中断により、Pax8（G56S）変異モザイクマウス作成が大幅に遅延したため、当方でのマウス飼育開始が遅れた。そのため、2020年度のマウス飼育費用および遺伝子型決定のためのシークエンス費用が予定よりも少なくなった。次年度は2020年度の研究進行遅延を回復すべくマウス飼育数を増やすため、2020年度未使用分は、2021年度のマウス飼育費用および遺伝子シークエンス費用として使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
