2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Human Disease Model of Arrhythmogenic Right Ventricular Cardiomyopathy for Personalized Medicine
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20K21602
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
坂田 泰史 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00397671)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
肥後 修一朗 大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授(常勤) (00604034)
彦惣 俊吾 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (30423164)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 不整脈原性心筋症 / iPS細胞 / 遺伝子治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PKP2遺伝子ヘテロ接合型フレームシフト変異により不整脈源性心筋症を発症した症例より、iPS細胞（PKP2変異/野生型）を樹立し、ゲノム編集を用いて、ヘテロ接合型変異を正常に修復したiPS細胞（野生型/野生型）、及び両方の対立遺伝子にフレームシフト変異を導入したiPS細胞（PKP2変異/PKP2変異）を作製した。これら遺伝背景が同一の細胞セットを心筋に分化させ、シート状に拍動する心筋の経時的なモーションベクトル解析により、PKP2タンパク質の減少に伴い、心筋収縮力が低下、興奮伝播が障害されることが明らかとなった。さらに、デスモゾームタンパク質であるDSG2(デスモグレイン2)が、PKP2の完全欠損により細胞の辺縁から脱落すること、PKP2の半分量への減少により形成阻害を来すことが明らかとなった。デスモゾーム動態をより詳細に解析するため、構築した3つの細胞セットにさらにゲノム編集を行い、DSG2遺伝子の片方のアレルに特異的に赤色蛍光タンパク質(tdTomato)を挿入したイメージング細胞セットを樹立した。タイムラプスイメージングを行うことで、iPS細胞から心筋細胞への分化の過程におけるデスモゾームの変化、拍動する心筋細胞におけるデスモゾームの動態を生きた細胞で観察することが可能となった。蛍光標識されたDSG2-tdTomato融合タンパク質は内在性遺伝子と同様の挙動を示し、PKP2欠損によるデスモゾーム形成低下が拍動心筋において観察された。PKP2変異iPS分化心筋細胞、デスモゾームイメージングiPS分化心筋細胞にアデノ随伴ウイルス(AAV)を用いてPKP2遺伝子を導入したところ、低下した収縮力が改善し、脱落したデスモゾームが回復する過程が経時的に観察された。
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[Presentation] Modeling Reduced Contractility and Impaired Desmosome Assembly due to Plakophilin-2 Deficiency using Isogenic iPS Cell-Derived Cardiomyocytes2022
Author(s)
Hiroyuki Inoue,Satoki Nakamura,Shuichiro Higo,Mikio Shiba,Yasuaki Kohama,Takumi Kondo,Satoshi Kameda,Tomoka Tabata,Shota Okuno,Yoshihiko Ikeda,Junjun Li,Li Liu,Satoru Yamazaki,Maki Takeda,Emiko Ito,Seiji Takashima,Shigeru Miyagwa,Sawa Yoshiki,Shungo Hikoso,Yasushi Sakata
Organizer
第86回 日本循環器学会学術集会 YIA (Basic Research部門）優秀賞
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[Presentation] 悪性心室性頻拍と重症心不全を特徴とする 日本におけるホスホランバン p.Arg14del心筋症の臨床像2021
Author(s)
田端 智香,藏本 勇希,大谷 朋仁,宮脇 大,宮下 洋平,世良 英子,木岡 秀隆,肥後 修一朗,朝野 仁裕,彦惣 俊吾,坂田 泰史
Organizer
第25回日本心不全学会学術集会
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[Presentation] Modeling Augmented Sarcomeric Calcium Retention and Altered Calcium Handling Pathway by TNNT2 Δ160E Mutation using Isogenic Human iPS Cell-derived Cardiomyocytes2021
Author(s)
Takumi Kondo,Shuichiro Higo,Mikio Shiba,Yasuaki Kohama,Satoshi Kameda,Tomoka Tabata,Hiroyuki Inoue,Shota Okuno,Maki Takeda,Yuki Kuramoto,Jong-Kook Lee,Seiji Takashima,Shigeru Miyagawa,Shungo Hikoso,Yasushi Sakata
Organizer
第25回日本心不全学会学術集会YIA基礎部門優秀賞
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[Presentation] トロポニンTΔ160E変異を有するアイソジェニックiPS心筋を用いた拡張相肥大型心筋症の病態解明2021
Author(s)
近藤匠巳,肥後修一朗,志波幹夫,小濱康明,亀田聡士,田端智香,井上裕之,奥野翔太,武田真季,藏本勇希,李鍾國,高島成二,宮川繁,彦惣俊吾,坂田泰史
Organizer
第7回日本心筋症研究会
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