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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Generation and analysis of in vitro, in vivo model of sideroblastic anemia

Research Project

Project/Area Number 26293225
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

張替 秀郎  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50302146)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords内科
Outline of Annual Research Achievements

ヘム、鉄-硫黄クラスターといった生命現象に必須の鉄利用分子はミトコンドリアにて合成される。赤芽球においてこのミトコンドリアでの鉄利用障害が生じると、鉄が異常沈着し、環状鉄芽球が形成され、鉄芽球性貧血の発症へと至る。NGSといった遺伝子解析システムの発達により、鉄芽球性貧血の原因遺伝子が正確に同定できるようになったが、疾患モデルが作製できなければ、病態の解明や治療法の開発にはつながらない。in vitro, in vivoでの疾患モデルの樹立を目的として、本年度はヒトiPS細胞からのin vitro赤血球分化誘導系を確立した。この分化誘導系を用いて遺伝性鉄芽球性貧血症例から樹立したiPS細胞を赤芽球へと分化誘導した。ストローマ細胞を用いない培養系では赤芽球は得られたものの鉄芽球は得られなかったが、ストローマ細胞を用いた培養系において効率的に鉄芽球を得ることができた。ヒトiPS細胞由来赤芽球細胞株(HiDEP細胞)に、CRISPER/CAS9法を用いて遺伝性鉄芽球性貧血の原因遺伝子であるALAS2遺伝子に変異を導入した亜株を作成し、同様の共培養系で分化誘導したところ、効率的に鉄芽球系を得ることができた。現在、これらの鉄芽球の形質を解析するとともに、治療候補薬剤の薬効をこのシステムを用いて検討する予定である。また、CRISPER/CAS9法を用いてALAS2遺伝子に変異を導入したマウスについても低頻度ながら個体が得られたため、現在個体を増やしながら、解析準備中である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Forced FOG1 expression in erythroleukemia cells: Induction of erythroid genes and repression of myelo-lymphoid transcription factor PU.1.2017

    • Author(s)
      Fujiwara T, Sasaki K, Saito K, Hatta S, Ichikawa S, Kobayashi M, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Harigae H.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 485 Pages: 380-387

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.02.068.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of TET2 deficiency on iron metabolism in erythroblasts.2017

    • Author(s)
      Inokura K, Fujiwara T, Saito K, Iino T, Hatta S, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Ishizawa K, Shimoda K, Harigae H
    • Journal Title

      Exp Hematol.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.exphem.2017.01.002.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Clinical utility of next-generation sequencing for inherited bone marrow failure syndromes.2017

    • Author(s)
      Muramatsu H, Okuno Y, Yoshida K, Shiraishi Y, Doisaki S, Narita A, Sakaguchi H, Kawashima N, Wang X, Xu Y, Chiba K, Tanaka H, Hama A, Sanada M, Takahashi Y, Kanno H, Yamaguchi H, Ohga S, Manabe A, Harigae H, Kunishima S, Ishii E, Kobayashi M, Koike K, Watanabe K, Ito E, Takata M, Yabe M, Ogawa S, Miyano S, Kojima S.
    • Journal Title

      Genet Med.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1038/gim.2016.197.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Iron-heme-Bach1 axis is involved in erythroblast adaptation to iron deficiency.2017

    • Author(s)
      Kobayashi M, Kato H, Hada H, Itoh-Nakadai A, Fujiwara T, Muto A, Inoguchi Y, Ichiyanagi K, Hojo W, Tomosugi N, Sasaki H, Harigae H, Igarashi K.
    • Journal Title

      Haematologica

      Volume: 102 Pages: 454-465

    • DOI

      10.3324/haematol.2016.151043.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a novel putative mitochondrial protein FAM210B associated with erythroid differentiation.2016

    • Author(s)
      Kondo A, Fujiwara T, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Nakamura Y, Sawada K, Harigae H.
    • Journal Title

      Int J Hematol.

      Volume: 103 Pages: 387-395

    • DOI

      10.1007/s12185-016-1968-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Generation of Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Erythroblasts from a Patient with X-Linked Sideroblastic Anemia2016

    • Author(s)
      Shunsuke Hatta,Tohru Fujiwara, Takako Yamamoto, Mayumi Kamata, Yoshiko Tamai, Yukio Nakamura, Shin Kawamata, Hideo Harigae
    • Organizer
      58th Annual Meeting of American Sciety of Hematology
    • Place of Presentation
      SanDiego convention center サンディエゴ・米国
    • Year and Date
      2016-12-03 – 2016-12-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Clinical and genetic characteristics of sideroblastic anemia2016

    • Author(s)
      張替秀郎
    • Organizer
      the 14th China National Congress of Hematology
    • Place of Presentation
      suzho jinji lake international convention center 上海・中国
    • Year and Date
      2016-10-28 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Identification of a novel mitochondorial protein FAM210B associated with erythroid differentiation2016

    • Author(s)
      近藤愛子、藤原亨、沖津庸子、福原規子、大西康、中村幸夫、澤田賢一、張替秀郎
    • Organizer
      日本血液学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜・横浜市
    • Year and Date
      2016-10-15 – 2016-10-15
  • [Presentation] Impact of TET2 on iron metabolism in erythroblasts:A potential link to ring sidero formation2016

    • Author(s)
      斎藤慧、猪倉恭子、藤原亨、八田俊介、沖津庸子、福原規子、大西康、石澤賢一、下田和哉、張替秀郎
    • Organizer
      日本血液学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜・横浜市
    • Year and Date
      2016-10-15 – 2016-10-15
  • [Presentation] 腸管上皮細胞モデルにおけるALAの代謝2016

    • Author(s)
      斎藤慧、藤原亨、田中徹、張替秀郎
    • Organizer
      日本鉄バイオサイエンス学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学豊田講堂・名古屋市
    • Year and Date
      2016-09-10 – 2016-09-10

URL: 

Published: 2018-01-16  

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