次世代型高解像度逆遺伝学を駆使した歯牙形成異常関連遺伝子の構造機能相関の解明

• 研究課題/領域番号: 16H05551
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 泰江 章博 徳島大学, 病院, 講師 (80380046)
• 研究分担者: 田中 栄二 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (40273693)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: 歯の発生 / ゲノム編集 / in vivo DNA deletion / In vivo DNA deletion / CRISPR/Casシステム

研究成果の概要

Msx1は歯の発生初期に非常に重要で、古くから多数歯欠損症の原因遺伝子として知られている遺伝子であり、その各機能ドメインもよく研究されてきた。しかし、それらはすべて培養細胞レベルであり、生体における解析は技術ならびに費用の問題も大きく立ちはだかっていたこともあり、ほぼ全くなされてこなかった。しかし、近年開発され発展著しいゲノム編集技術により、我々はマウスを対象に、生体レベルにおけるMsx1遺伝子各ドメインの機能解析を行ってきた。その結果、ホメオドメインより下流のMH5、MH6ドメインが歯牙ならびに骨形成に重要であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

組織・器官の発生過程における遺伝子機能の解析は、培養細胞系では困難な場合が多く、特に発生学研究の主役である転写因子の生体での解析には一定の歯止めがかかって来たのが現状である。これに伴い、ヒトで遺伝子変異が検出された場合も、本当に疾患責任変異かどうかの判定も困難な場合が多い。しかし、今回、動物を用いて検出変異の疾患責任性を検証することが可能とわかり、正しい遺伝子診断への展開も期待できるようになった。

研究成果

• [国際共同研究] カロリンスカ研究所(スウェーデン)
• [雑誌論文] The C-terminal region including the MH6 domain of Msx1 regulates skeletal development. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ichihara A, Yasue A, Mitsui SN, Arai D, Minegishi Y, Oyadomari S, Imoto I, Tanaka E.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 526 号: 1 ページ: 62-69
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.03.068
  • NAID: 120006881395
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MicroRNAs control eyelid development through regulating Wnt signaling. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagai T, Trakanant S, Kawasaki M, Kawasaki K, Yamada Y, Watanabe M, Blackburn J, Otsuka-Tanaka Y, Hishinuma M, Kitatmura A, Meguro F, Yamada A, Kodama Y, Maeda T, Zhou Q, Saijo Y, Yasue A, Sharpe PT, Hindges R, Takagi R, Ohazama A.
  • 雑誌名: Dev Dyn 巻: 248 号: 3 ページ: 201-210
  • DOI: 10.1002/dvdy.10
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 徳島大学病院矯正歯科における口唇裂・口蓋裂患者の永久歯の歯数異常に関する調査 (2018)
  • 著者名/発表者名: 市原 亜起, 堀内 信也, 小笠原 直子, 森 浩喜, 天知 良太, 渡邉 佳一郎, 木内 奈央, 泰江 章博, 田中 栄二
  • 雑誌名: 中四国矯正歯科学会雑誌 巻: 30 ページ: 51-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] 矯正患者における永久歯の先天性欠如に関する臨床統計調査 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小笠原 直子, 岩浅 亮彦, 堀内 信也, 市原 亜起, 泰江 章博, 川合 暢彦, 井澤 俊, 田中 栄二
  • 雑誌名: 中四国矯正歯科学会雑誌 巻: 30 ページ: 59-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effectiveness of presurgical nasoalveolar molding therapy on unilateral cleft lip nasal deformity. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kinouchi N, Horiuchi S, Yasue A, Kuroda Y, Kawai N, Watanabe K, Izawa T, Hashimoto I, Hassan AH, Tanaka E.
  • 雑誌名: Saudi Med J 巻: 39 号: 2 ページ: 169-178
  • DOI: 10.15537/smj.2018.2.21020
  • NAID: 120006708957
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Skeletal anchorage for intrusion of bimaxillary molars in a patient with skeletal open bite and temporomandibular disorders. (2017)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Iwasa, Shinya Horiuchi, Nao Kinouchi, Takashi Izawa, Masahiro Hiasa, Nobuhiko Kawai, Akihiro Yasue, Ali H Hassan, Eiji Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Orthodontic Science 巻: 6(4) 号: 4 ページ: 152-158
  • DOI: 10.4103/jos.jos_63_17
  • NAID: 120006708958
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A miR-327-FGF10-FGFR2-mediated autocrine signaling mechanism controls white fat browning (2017)
  • 著者名/発表者名: Fischer Carina、Seki Takahiro、Lim Sharon、Nakamura Masaki、Andersson Patrik、Yang Yunlong、Honek Jennifer、Wang Yangang、Gao Yanyan、Chen Fang、Samani Nilesh J.、Zhang Jun、Miyake Masato、Oyadomari Seiichi、Yasue Akihiro、Li Xuri、Zhang Yun、Liu Yizhi、Cao Yihai
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 2079-2079
  • DOI: 10.1038/s41467-017-02158-z
  • NAID: 120006535077
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Relationship between somatic mosaicism of Pax6 mutation and variable developmental eye abnormalities-an analysis of CRISPR genome-edited mouse embryos. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasue A, Kono H, Habuta M, Bando T, Sato K, Inoue J, Oyadomari S, Noji S, Tanaka E, Ohuchi H.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 53-53
  • DOI: 10.1038/s41598-017-00088-w
  • NAID: 120006534995
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Somatic cell reprogramming-free generation of genetically modified pigs. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanihara F, Takemoto T, Kitagawa E, Rao S, Do LT, Onishi A, Yamashita Y, Kosugi C, Suzuki H, Sembon S, Suzuki S, Nakai M, Hashimoto M, Yasue A, Matsuhisa M, Noji S, Fujimura T, Fuchimoto D, Otoi T.
  • 雑誌名: Sci Adv 巻: 14 号: 9
  • DOI: 10.1126/sciadv.1600803
  • NAID: 120006240045
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel human mutation and CRISPR/Cas genome-edited mice reveal importance of C-terminal domain of MSX1 in tooth and palate development (2016)
  • 著者名/発表者名: S.N.Mitsui, A.Yasue, K.Masuda, T.Naruto, Y.Minegishi, S.Oyadomari, S.Noji, I.Imoto, E.Tanaka
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 38398-38398
  • DOI: 10.1038/srep38398
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Higher amount of the Fgf10 gene product is required for the accessory lobe formation and type 2 alveolar cell differentiation in the mouse lung as revealed by Fgf10-mosaic mutants generated by genome-editing. (2019)
  • 著者名/発表者名: Habuta M, Yasue A, Suzuki K, Fujita H, Bando T, Sato K, Oyadomari S, Tanaka E, Ohuchi H
  • 学会等名: 第59回日本先天異常学会学術集会
• [学会発表] Rogdi plays an important role during enamel mineralization. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitsui SN, Yasue A, Horiuchi S, Oyadomari S, Tanaka E
  • 学会等名: 第59回日本先天異常学会学術集会
• [学会発表] Rogdi plays an important role during bone and enamel development. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitsui SN, Yasue A, Horiuchi S, Oyadomari S, Tanaka E
  • 学会等名: 第78回日本矯正歯科学会学術大会
• [学会発表] Functional verification of C-terminal domain of Msx1 gene in mice for craniofacial development. (2019)
  • 著者名/発表者名: Arai D, Yasue A, Mitsui SN, Ichihara A, Sawada M, Oyadomari S, Tanaka E
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 骨形成に関与するMsx1遺伝子C末端領域の機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 市原亜起，泰江章博，三井なおみ，荒井大志, 沢田正樹, 親泊政一, 田中栄二
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] In vivo functional analysis of C-terminal domain of Msx1 gene in mice for craniofacial development (2019)
  • 著者名/発表者名: Arai D, Yasue A, Mitsui SN, Oyadomari S, TanakaE
  • 学会等名: European Developmental Biology Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 多数歯欠損症の原因遺伝子Msx1のC末端領域は骨形成において重要である (2019)
  • 著者名/発表者名: 市原亜起、泰江章博、荒井大志、沢田正樹、三井なおみ、親泊政一、田中栄二
  • 学会等名: 第78回日本矯正歯科学会学術大会
• [学会発表] 歯の形態形成におけるMsx1遺伝子MH6ドメインの機能検証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 荒井大志、泰江章博、三井なおみ、親泊政一、田中栄二
  • 学会等名: 第78回日本矯正歯科学会学術大会
• [学会発表] 二分割Le Fort I型骨切り術併用による上下顎移動術を行った下顎側方偏位例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 泰江 章博, 白井 愛実, 古谷 昌弘, 田中 栄二
  • 学会等名: 第28回 日本顎変形症学会
• [学会発表] In vivo DNA deleiton assay of Msx1 gene in mice using CRISPR/Cas system (2017)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Yasue,Silvia Naomi Mitsui, Daishi Arai,Seiichi Oyadomari, Eiji Tanaka
  • 学会等名: Joint Meeting of the German and Japanese Societies of Developmental Biologists
  • 発表場所: Kiel (Germany)
  • 年月日: 2017-03-15
  • 国際学会
• [学会発表] Functional verification of each Msx homology domain of Msx1 gene for tooth morphogenesis using CRISPR/Cas system (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasue A, Arai D, Mitsui SN, Oyadomari S, Tanaka E
  • 学会等名: 第50回日本発生生物学会
• [学会発表] In vivo functional analysis of MSX1 conserved domains in mice using CRISPR/Cas system (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasue A, Mitsui SN, Arai D, Tanaka E
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会
• [学会発表] In vivo deletion assay of mouse MSX1 gene using CRISPR/Cas system (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasue A , Arai D , Mitsui SN, Oyadomari S, Tanaka E
  • 学会等名: 第65回国際歯科研究学会日本部会総会・学術大会
• [学会発表] CRISPR/Casシステムを用いたマウスMsx1遺伝子in vivo DNA deletion assay (2017)
  • 著者名/発表者名: 泰江章博、荒井大志、三井シルビアなおみ、親泊政一、田中栄二
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会
• [学会発表] 多数歯欠損症 ー原因遺伝子探索とin vivo機能解析ー (2016)
  • 著者名/発表者名: 泰江章博
  • 学会等名: 第75回日本矯正歯科学会大会
  • 発表場所: アスティとくしま（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2016-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] Detection of small deletion in PAX9 gene in a Japanese family with oligodontia by combined targeted resequencing and quantitative PCR analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Yasue, Takuya Naruto, Silvia Naomi Mitsui, Tomohiro Kohmoto, Issei Imoto, Eiji Tanaka
  • 学会等名: 12th International Conference on Tooth Morphogenesis and Morphogenesis
  • 発表場所: Porvoo (Finland)
  • 年月日: 2016-06-14
  • 国際学会