Genome editing applications in pathological models of 22q11.2 syndrome-specific iPS cell-derived neural crest

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06831
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Takasaki Mami 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 開発研究員 (80392009)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 洋平 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, チームリーダー (90780130)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 22q11.2欠失症候群 / 疾患特異的iPS細胞 / 神経堤細胞

Outline of Final Research Achievements

The 22q11.2 deletion syndrome, caused by a microdeletion in the q11.2 region of the long arm of human chromosome 22, presents with diverse clinical manifestations, including congenital heart disease, thymic hypoplasia, parathyroid hypoplasia, characteristic facial features, and cleft palate, some of which are due to neural crest cell abnormalities occurring early in development.Since there is currently no fundamental cure for this disease, there are high expectations for the development of pathological models and drug discovery research using patient-derived iPS cells.
In this study, we aimed to establish a pathological model of 22q11.2 deletion syndrome as a neural crest disorder by evaluating the efficiency of differentiation into neural crest cells and the multipotency of isolated neural crest cells using patient- and healthy human-derived iPS cells as material.

Free Research Field

再生医療、幹細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、iPS細胞を利用した研究は国内外に広がりを見せ、創薬開発になくてはならないものとなった。本研究で対象とする22q11.2欠失症候群は染色体異常に起因する先天性疾患であり、その特徴として症状の多様性や重篤度の個人差が挙げられる。一般的に、寄託されたiPS細胞であっても正確な欠失部位や遺伝子変異に関する詳細情報は不明なことが多く、少数の患者由来iPS細胞の解析だけでは、病態モデルの検証や責任遺伝子の同定には不十分と言える。
以上より、複数人の患者由来iPS細胞を用いて神経堤誘導や遺伝子発現解析を行う本研究は、高い精度で責任遺伝子の同定を可能にし、病態の解明に寄与する研究として位置付けられる。