ノックアウトラット脳動脈瘤モデルを用いた候補遺伝子Xの解析

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K17979
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 新井 直幸 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (70868736)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脳動脈瘤 / モデル / ラット / ノックアウト

Outline of Annual Research Achievements

CRISPR/Cas9ゲノム編集システムを用いて遺伝子Xプロモーター領域からexon30までの約75kbを欠損した遺伝子変異ラットを作成した。F1ヘテロ遺伝子変異同士の体外受精にて受精卵の凍結胚192個を得た。個体復帰させたのち、PCRスクリーニングを行った7週のオスの野生型20、ヘテロ32、ホモ20匹を用いて実験を行った。
同腹のラットにペントバルビタール腹腔内投与による全身麻酔下に、左総頚動脈の結紮（血行力学的負荷）と左腎動脈後枝の結紮（高血圧負荷）、8％塩化ナトリウム含有食の投与（高血圧負荷）、lysyl oxidase inhibitorである0.12 % 3-aminopropionitrileの投与を行った。14日目に 4 % paraformaldehyde solutionで心臓から固定し脳動脈瘤の発生率と増大率をホモ変異、ヘテロ変異、野生型ラットで比較した。
4か所のWillis輪前半の分岐部（ACA-OA とICA-MCA)の脳動脈瘤発生率を比較したところ、遺伝子Ｘのホモとヘテロの個体は野生型に比べ、1.75倍高かった(p<0.01)。血圧に差はなかった。最も血行力学的なストレスのかかる右ACA-OAでは、ホモとヘテロの個体は100%脳動脈瘤が発生するのに比べ、野生型は80%であった。両側ICA-MCAでは、脳動脈瘤の発生率は、野生型20個体のうち７、ヘテロ32個体のうち26、ホモ20個体のうち17であり、倍以上の発生率であった。一方、脳動脈瘤の大きさには差はなかった。
以上から、候補遺伝子Xは脳動脈瘤感受性遺伝子である可能性が示唆された。