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常染色体優性遺伝病モデル遺伝子改変ブタにおける病態発症機構の解明と表現型制御

研究課題

研究課題/領域番号 15H02480
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 統合動物科学
研究機関明治大学

研究代表者

長嶋 比呂志  明治大学, 農学部, 専任教授 (50318664)

研究分担者 大鐘 潤  明治大学, 農学部, 専任准教授 (50313078)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)
2018年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2017年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2016年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2015年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワードブタ / 遺伝子改変動物 / 常染色体優性遺伝病 / ハプロ不全 / マルファン症候群モデル / エピジェネティクス / CpG shore / メチル化修飾 / 発生工学 / 遺伝学 / 応用動物 / ゲノム
研究成果の概要

我々は常染色体優性遺伝病であるマルファン症候群(MFS)モデルブタを、責任遺伝子であるFibrillin1(FBN1)に変異(Glu433AsnfsX98)を導入して作出した。続いて、ブタFBN1プロモーター領域を解析し、FBN1 CpG shoreに一塩基多型(SNP)を有するブタの系統を見つけ出した。雌性MFSブタと雄性SNPブタの後代産仔(F1)を作出し、FBN1 CpG shoreのメチル化状態とFBN1の発現量の関係を調べる事が可能な個体を樹立した。解析の結果、遺伝子発現の低下を伴うハプロ不全病の発症にエピジェネティクスが関与する事を示唆する結果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

常染色体優性遺伝病において、正常アリルのみからの発現量では遺伝子産物量が不足するために発症するものはハプロ不全と呼ばれる。ハプロ不全では原因遺伝子の塩基配列のみからは十分説明できないため、発症の有無に浸透度、発症組織の違いなどに表現度といった遺伝学用語を当てはめて、統計的な確率論として議論してきた。本研究では、ハプロ不全性の優性遺伝病の発症機序にエピジェネティクスからアプローチしている。エピジェネティクス研究によってハプロ不全性優性遺伝病の病態発現の制御が解明できれば、疾患モデルブタを用いた前臨床的研究や創薬研究が飛躍的に発展することが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 10件、 招待講演 12件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Cincinnati Children’s Medical Center/Vanderbilt University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Cincinnati Children’s Medical Center(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ゲノム編集と実験動物(IV)-ブタのゲノム編集2017

    • 著者名/発表者名
      1.渡邊將人
    • 雑誌名

      LABIO21

      巻: 70 ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Evidence of exposure to chemicals and heavy metals during pregnancy in Japanese women2017

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Ryo、Ito Rie、Iwasaki Yusuke、Saito Koichi、Akutsu Kazuhiko、Takatori Satoshi、Ishii Rie、Kondo Fumio、Arai Yoshikazu、Ohgane Jun、Shiota Kunio、Makino Tsunehisa、Sugino Norihiro
    • 雑誌名

      Reproductive Medicine and Biology

      巻: 16 号: 4 ページ: 337-348

    • DOI

      10.1002/rmb2.12049

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of DNA methylation patterns of the <i>Fibrillin1</i> (<i>FBN1</i>) gene in porcine embryos and tissues2017

    • 著者名/発表者名
      Arai Y, Umeyama K, Takeuchi K, Okazaki N, Hichiwa N, Yashima S, Nakano K, Nagashima H, Ohgane J
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 63 号: 2 ページ: 157-165

    • DOI

      10.1262/jrd.2016-158

    • NAID

      130007314629

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of DNA methylation in regulating rat <i>Prop1</i> gene expression during pituitary organogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Nishihara H, Yoshida S, Kanno N, Nishimura N, Ueharu H, Ohgane J, Kato T, Kato Y
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 63 号: 1 ページ: 37-44

    • DOI

      10.1262/jrd.2016-102

    • NAID

      130005332293

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of heterozygous fibrillin-1 mutant cloned pigs from genome-edited foetal fibroblasts2016

    • 著者名/発表者名
      Umeyama K, Watanabe K, Watanabe M, Horiuchi K, Nakano K, Kitashiro M, Matsunari H, Kimura T, Arima Y, Sampetrean O, Nagaya M, Saito M, Saya H, Kosaki K, Nagashima H & Matsumoto M
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 6:24413 号: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1038/srep24413

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultra-Deep Bisulfite Sequencing to Detect Specific DNA Methylation Patterns of Minor Cell Types in Heterogeneous Cell Populations: An Example of the Pituitary Tissue2016

    • 著者名/発表者名
      Arai Y, Fukukawa H, Atozi T, Matsumoto S, Hanazono Y, Nagashima H, and Ohgane J.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 1 ページ: e0146498-e0146498

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0146498

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ハプロ不全優性遺伝病発症の新たな視点:分子メカニズムとしてエピジェネティクスが関与する可能性2016

    • 著者名/発表者名
      竹内健太、牧野智宏、新井良和、大鐘潤
    • 雑誌名

      明治大学農学部研究報告

      巻: 65 ページ: 96-103

    • NAID

      120005941792

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 変異FBN1遺伝子ブタにおける肢指間節および心臓血管異常2019

    • 著者名/発表者名
      梅山一大、飛田公理、中野和明、武藤智之、山田猛、戎谷力也、松成ひとみ、渡邊將人、 長嶋比呂志
    • 学会等名
      第66回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 変異FBN1遺伝子ブタの表現型 ―Marfan症候群病態との比較―2018

    • 著者名/発表者名
      梅山一大
    • 学会等名
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集による単一遺伝子疾患モデルブタの開発と現状2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人
    • 学会等名
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集による遺伝子改変ブタの作出とその利用2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人
    • 学会等名
      日本生薬学会第65回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparative analysis of mouse and pig models of Marfan syndrome unveils an inflammatory micro-environment and macrophages as novel features of myxomatous valve disease2018

    • 著者名/発表者名
      A. J. Kim, K. Umeyama, A. Hulin, R. J. Vagnozzi, E. A. Green, H. Nagashima, K. E. Yutzey
    • 学会等名
      5th Mid-America Valve Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルファン症候群モデルブタの病態発現制御2018

    • 著者名/発表者名
      武藤智之,梅山一大,内倉鮎子,岡本一駿,徳山雄紀,中野和明,松成ひとみ,渡邊將人, 長屋昌樹,長嶋比呂志
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アリルごとのDNAメチル化に着目したハプロ不全優性遺伝病の発症機序解明に向けた新たな試み:ブタフィブリリン1(FBN1)を例として2018

    • 著者名/発表者名
      新井良和, 梅山一大, 岡崎なつみ, 隠地健斗, 福川斐昭, 高澤建, 西野光一郎, 長嶋比呂志, 大鐘潤
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Immunogenic extracellular matrix remodeling and macrophage contributions to heart valve disease in genetic mouse and pig models of Marfan syndrome2018

    • 著者名/発表者名
      A. J. Kim, A. Hulin, K. Umeyama, R. J. Vagnozzi1, H. Nagashima, K. E. Yutzey
    • 学会等名
      33rd National MD/PhD Student Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA methylation as an epigenetic modifier of the FBN1 transcription2018

    • 著者名/発表者名
      Ohgane J., Arai Y., Takeuchi K., Okazaki N., Nakano K., Matsunari H., Watanabe M., Umeyama K., Nagashima H
    • 学会等名
      10th International Research Symposium on Marfan Syndrome and Related Disorders
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phenotype of homozygouse fibrillin-1 (FBN1) mutant pigs2018

    • 著者名/発表者名
      Umeyama K., Arai Y., Nakano K., Uchikura A., Watanabe M., Matsunari H., Saito M., Saya H., Matsumoto M., Nagaya M., Ohgane J., Nagashima H
    • 学会等名
      10th International Research Symposium on Marfan Syndrome and Related Disorders
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A nobel large animal disease model of marfan syndrome: FBN1 edited pigs2018

    • 著者名/発表者名
      Roberts A., Umeyama K., Watanabe M., Matsunari H., Nakano K., Morooka A., Nagashima H
    • 学会等名
      10th International Research Symposium on Marfan Syndrome and Related Disorders
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遺伝子改変ブタの作出とその利用2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人
    • 学会等名
      第124回日本畜産学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNAメチル化によるブタMSTN遺伝子の組織特異的発現調節機構の解2018

    • 著者名/発表者名
      隠地健斗、新井良和、長嶋比呂志、大鐘潤
    • 学会等名
      第124回 日本畜産学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ブタにおけるOTC欠損症原因遺伝子のエピジェネティック解析2018

    • 著者名/発表者名
      茂田遼平、新井良和、松成ひとみ、長嶋比呂志、大鐘潤
    • 学会等名
      第124回 日本畜産学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アリルごとのDNAメチル化状態に注目したエピジェネティクス解析の新たな試み2017

    • 著者名/発表者名
      大鐘潤、新井良和
    • 学会等名
      2017年日本農芸化学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phenotypic variation in the cloned pigs with heterozygous fibrillin-1 mutation2017

    • 著者名/発表者名
      Umeyama K, Arai Y, Nakano K, Fukuda T, Umeki I, Uchikura A, Kasai Y, Matsunari H, Nagaya M, Watanabe M, Ohgane J and Nagashima H
    • 学会等名
      4th World Congress of Reproductive Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルファン症候群モデルブタの開発2017

    • 著者名/発表者名
      長嶋比呂志
    • 学会等名
      第64回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 変異型fibrillin-1遺伝子を有するブタの上行大動脈の病理解析2016

    • 著者名/発表者名
      梅山一大, 新井良和, 中野和明, 内倉鮎子, 渡邊将人, 松成ひとみ, 齋藤正寛, 木村徳宏, 渡邊航太, 堀内圭輔, 北城雅照, 有馬好美, サンペトラオルテア, 小崎健次郎, 佐谷秀行, 松本守雄, 長屋昌樹, 大鐘潤, 長嶋比呂志
    • 学会等名
      第57回日本脈管学会総会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 疾患モデルブタ・ミニブタ開発の現状と展望2016

    • 著者名/発表者名
      長嶋比呂志
    • 学会等名
      第4回日本先進医工学ブタ研究会
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FBN1遺伝子変異を有するマルファン症候群モデルブタ由来の脱分化脂肪細胞株(DFAT)樹立と特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      酒井成貴, 信末博行, 有馬好美, 梅山一大, 長嶋比呂志, 佐谷秀行, 貴志和生
    • 学会等名
      第25回日本形成外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハプロ不全優成遺伝病の発生機序解明に向けた新たなアプローチ:ブタフィブリリン1(FBN1)2016

    • 著者名/発表者名
      新井良和, 梅山一大, 竹内健太, 八島紗耶香, 中野和明, 長嶋比呂志, 大鐘潤
    • 学会等名
      第109回日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ブタにおけるゲノム編集技術を用いた遺伝子ノックアウト2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊将人, 松成ひとみ, 中野和明, 梅山一大, 高柳就子, 長屋昌樹, 宮川周士, 花園豊, 中内啓光, 長嶋比呂志
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第1回大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ホモ変異型fibrillin-1遺伝子を有するブタの表現型2016

    • 著者名/発表者名
      梅山一大, 新井良和, 中野和明, 内倉鮎子, 渡邊將人, 松成ひとみ, 齋藤正寛, 佐谷秀行, 松本守雄, 長屋昌樹, 大鐘潤, 長嶋比呂志
    • 学会等名
      第48回日本結合組織学会学術大会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 動物のゲノム編集とその医学応用2016

    • 著者名/発表者名
      長嶋比呂志
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第68回大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Combining breeding and advanced reproduction techniques for regenerative medicine2016

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H
    • 学会等名
      Plant and Animal Genome Asia 2016
    • 発表場所
      Singapore, Singapore
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 体細胞核移植で継代されたクローンブタでのゲノムワイドDNAメチル化解析2016

    • 著者名/発表者名
      新井良和、福川斐昭、飛知和尚美、松成ひとみ、長嶋比呂志、大鐘潤
    • 学会等名
      第10回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集ブタにおけるヘテロ変異fibrillin-1遺伝子の後代への伝達と発現2016

    • 著者名/発表者名
      梅山一大, 渡辺航太, 渡邊将人, 堀内圭輔, 中野和明, 北城雅照, 松成ひとみ, 長屋昌樹, 松本守雄, 長嶋比呂志
    • 学会等名
      第63回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      川崎
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] クローン動物と遺伝子改変2016

    • 著者名/発表者名
      長嶋比呂志
    • 学会等名
      染色体学会第67回年会(市民講座)
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pig model of rare monogenic diseases2016

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H
    • 学会等名
      18th International Congress of Animal Reproduction, SALAAM-Workshop
    • 発表場所
      Tours, France
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人工ヌクレアーゼを用いた遺伝子ノックアウト細胞の樹立およびブタの作出効率2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人、松成ひとみ、中野和明、梅山一大、長屋昌樹、宮川周士、花園 豊、中内啓光、長嶋比呂志
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Zinc finger nucleaseによるfibrillin 1遺伝子ノックアウトブタの作出 -側弯症モデルの開発をめざして2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺航太、堀内圭輔、梅山一大、長嶋比呂志、中村雅也、松本守雄
    • 学会等名
      第30回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      富山県富山市
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集によるブタ遺伝子改変2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人
    • 学会等名
      第3回日本先進医工学ブタ研究会
    • 発表場所
      東京都千代田区
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Generation of FBN1 gene knockout pig model for Marfan syndrome2015

    • 著者名/発表者名
      Morio Matsumoto, Kota Watanabe, Keisuke Horiuchi, Kazuhiro Umeyama, Hiroshi Nagashima
    • 学会等名
      Scoliosis Research Society presents 50th Annual Meeting & Course
    • 発表場所
      Minneapolis, Minnesota, USA
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fibrillin-1遺伝子ノックアウトによるMarfan症候群モデルブタの開発2015

    • 著者名/発表者名
      笠井悠里,梅山一大,渡邊將人,中野和明,松成ひとみ,内倉鮎子, 武石透輝,畑江将太,浅野吉則,長屋昌樹,渡辺航太, 堀内圭輔, 松本守雄,長嶋比呂志
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      宮崎県宮崎市
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 体細胞連続核移植で作出されたクローンブタでのエピジェネティック解析:Human BeadChipを用いたゲノムワイドDNAメチル化解析の試み2015

    • 著者名/発表者名
      新井良和、阿閉貴紀、福川斐昭、齊藤経、竹内健太、松成ひとみ、長嶋比呂志、大鐘潤
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      宮崎県宮崎市
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ブタにおけるゲノム編集技術の利用2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人
    • 学会等名
      第28回日本動物細胞工学会2015年度大会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集を用いた遺伝子ノックアウトクローンブタの作出効率2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人, 松成ひとみ, 中野和明, 梅山一大, 長屋昌樹, 宮川周士、花園 豊、中内啓光、長嶋比呂志
    • 学会等名
      第28回日本動物細胞工学会2015年度大会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Generation of FBN1 Gene Knockout Pig Model for Marfan Syndrome2015

    • 著者名/発表者名
      Morio Matsumoto, Kota Watanabe, Keisuke Horiuchi, Kazuhiro Umeyama, Hiroshi Nagashima
    • 学会等名
      22nd International Meeting on Advanced Spine Techniques
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zinc finger nucleaseによるfibrillin 1遺伝子ヘテロノックアウトクローンブタの作出2015

    • 著者名/発表者名
      梅山一大、渡辺航太、渡邊將人、堀内圭輔、中野和明、松成ひとみ、長屋昌樹、松本守雄、長嶋比呂志
    • 学会等名
      第47回日本結合組織学会学術大会
    • 発表場所
      東京都港区
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Genome editing of pig. In: Genome Editing in Animals: Methods and Protocols (Methods in Molecular Biology) Vol.1630 p121-1392017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Nagashima H
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      Humana Press
    • ISBN
      9781493971275
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 実験医学増刊Vol.34 No.20 All Aboutゲノム編集“革命的技術"はいかにして私たちの研究・医療・産業を変えるのか?2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊將人, 長嶋比呂志
    • 総ページ数
      234
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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