| Project/Area Number |
22KJ2690
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| Project/Area Number (Other) |
22J11876 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
根本 晶沙 慶應義塾大学, 医学研究科(信濃町), 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | エピゲノム編集 / ゲノムインプリンティング疾患 / プラダー・ウィリー症候群 / 15q11-13 / 視床下部オルガノイド / 患者iPS細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
プラダー・ウィリー症候群(Prader-Willi syndrome; PWS)は、父方由来の染色体15q11-13に責任領域が存在するインプリンティング疾患である。臨床症状として、過食や性腺機能不全、性格障害など、年齢ごとに多彩な症状を呈する。これらの症状は、視床下部ニューロンの障害によるものと考えられているが、詳細な病態メカニズムは全く解明されていない。本研究は、PWS患者由来iPS細胞を用いて、臓器様の立体構造を有する視床下部オルガノイドに分化誘導し、PWSの病態解析を行う。また、エピゲノム編集技術を用いて、PWS責任領域の正常化を行い、病態のレスキューを試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラダー・ウィリー症候群(Prader-Willi Syndrome; PWS)患者細胞は、父方由来の15番染色体15q11-13領域を欠失し発現していないが、母方染色体にはメチル化され発現していないものの、その責任領域を保持している。そのため、母方の15q11-13領域の遺伝子発現を活性化できれば、PWSの遺伝子治療につながることが期待される。本研究では、PWS患者由来iPS細胞を用いて、PWSのインプリンティング異常を直接的に正常化するため、任意のゲノム領域を脱メチル化するエピゲノム編集を用いることによって、失われたインプリンティング遺伝子群の発現のレスキューを試みた。実験には、欠失、母性片親性ダイソミー、インプリンティング異常を含む4例の患者iPS細胞を使用した。SNRPN遺伝子のプロモーター周辺に位置し、15q11-13領域のメチル化状態を制御するインプリンティング制御領域を標的としてエピゲノム編集を行ったところ、全ての患者iPS細胞においてSNRPN遺伝子の発現を健常者レベルまで回復させることに成功した。また、メチル化状態を確認したところ、標的とした領域は完全に脱メチル化されていた。15q11-13領域における他のインプリンティング遺伝子群についても調べたところ、SNRPN遺伝子だけでなく、他の複数の遺伝子発現の回復を確認した。そこで、インプリンティング遺伝子群の発現をレスキューした患者iPS細胞から、オルガノイド技術を用いて障害部位である視床下部に分化誘導を行った。誘導開始60日目においても、インプリンティング遺伝子群の発現は維持されていた。さらに、網羅的遺伝子発現解析によって、エピゲノム編集後の患者視床下部オルガノイドは、健常者視床下部の遺伝子発現パターンに近づいていることがわかった。今後は、これらの視床下部オルガノイドを用いて、病態表現型の詳細な解析を行う。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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