2022 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the molecular mechanism of maxillofacial hypoplasia caused by FAT1 gene mutation
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22K19629
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
工藤 保誠 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50314753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
毛利 安宏 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (80464353)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | FAT1 / 顎顔面形成異常 / 第1咽頭弓 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
顎顔面領域の発生の理解は、日常生活に基本となる「食べる」、「話す」などの機能に直結する重要な課題である。顎顔面の形態不全や機能不全は、著しくQOLを低下させるが、下顎・舌形成に関わるシグナル経路や分子制御機構は未だ不明な点が多い。本研究では、ヒト口腔がん患者で高頻度に認められる遺伝子変異を有するFat1 KIマウスがホモ接合体のときに、高率で重度の下顎・舌形成障害を示すことを見出したことから、下顎・舌形成におけるFAT1の機能を解明することを目的としている。
研究代表者らは、胎齢14.5日のFat1 KIマウスに「外観上正常な下顎および舌を有する個体」と「下顎欠損を示す個体」が混在することを確認している。まず、胎齢10.5日のFat1 KIマウスの第1咽頭弓の形態学的異常をHE染色やマイクロCTスキャンを用いた形態学的解析を行った。胎齢14.5日胚と同様に、「異常を示すもの」と「正常」の2グループの変異マウスが存在しており、双方および野生型マウスから第1咽頭弓を分離し、RNAシークエンスによるトランスクリプトーム解析を行った。得られたデータの主成分分析を行い、第1咽頭弓に形態的異常を示すFat1 KIマウスでは、中央部に存在するmidline structureが消失しており、同部の遺伝子発現パターンが野生型と異なることを見出した。また、変異マウスと野生型マウスの差次的発現解析を行い、変動遺伝子群を同定した。現在、その遺伝子群を対象としたpathway解析・ネットワーク分析を行い、Fat1が制御するシグナル経路の同定を試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、胎齢10.5日のFat1 KIマウスの第1咽頭弓の形態学的異常をHE染色やマイクロCTスキャンを用いた形態学的解析を行うことができた。さらに、Fat1 KIマウスから第1咽頭弓を分離し、RNAシークエンスによるトランスクリプトーム解析を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、変異マウスと野生型マウスの差次的発現解析により変動遺伝子群を同定し、その遺伝子群を対象としたpathway解析・ネットワーク分析を行い、Fat1が制御するシグナル経路を同定する。さらに、発生過程の第1咽頭弓において、同定したFat1によって制御を受けるシグナル経路に関与する遺伝子の発現パターン変動および発現局在をwhole mount in situ hybridization法により検討し、その局在や変異マウスにおける発現変動を可視化する。また、Fat1 KIマウスが「外観上正常な下顎および舌を有する個体」と「下顎欠損を示す個体」が混在することから、変異マウス解析時に蓄積しておいた親マウスの遺伝子をエクソーム解析し、Fat1 KIマウスの表現型に影響を与える修飾因子の同定を行う。
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