染色体工学的アプローチによるクラインフェルター症候群の原因遺伝子同定

• 研究課題/領域番号: 22K09472
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56030:泌尿器科学関連
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 西川 結梨 鳥取大学, 医学部, プロジェクト研究員 (40940929)
• 研究分担者: 香月 康宏 鳥取大学, 医学部, 教授 (90403401) ; 武中 篤 鳥取大学, 医学部, 教授 (50368669)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: クラインフェルター症候群 / KS-ES細胞 / 染色体工学技術

研究開始時の研究の概要

クラインフェルター症候群(KS)は、過剰X染色体を持つ男性(47, XXY)が発症する性染色体関連疾患であり、非閉塞性無精子症から不妊を呈する。本研究の目的は、染色体工学技術を用いてKSモデルマウスを作製し、KSの不妊に関わる遺伝子を同定し、発症メカニズムを解明することである。具体的には、I）染色体工学技術により様々な改変X染色体断片を作製し、II）オスマウスES細胞に個別に導入、KSマウスモデルを作製し、候補X染色体領域を同定、III）絞りこまれたX染色体上の候補遺伝子を搭載したマウス人工染色体(MAC) を作製し、IV）KS不妊の原因遺伝子を同定し、最終的には発症メカニズムの解明を目指す。

研究実績の概要

クラインフェルター症候群(KS)は、過剰X染色体を持つ男性(47, XXY)が発症するクラインフェルター症候群であり、非閉塞性無精子症から不妊を呈する。KSにおける研究はこれまで主として患者由来の検体を解析することで進められてきた。患者検体の網羅的発現解析を行うことで原因遺伝子の特定が試みられてきたが、具体的な進展が得られていないのが現状である。患者の環境因子や遺伝的背景の違いによる個体差の影響が存在することから、均一な集団による実験系が必要とされている。
本研究の目的は、マウスモデルを用いてクラインフェルター症候群(KS)の不妊に関わる遺伝子を同定し、その発症メカニズム解明を目指すことである。
本年度は基盤となるKS-ES細胞を作製するために、染色体工学的手法の1つである微小核細胞融合法を用いて、マウスXX-ES細胞にマウスY染色体の導入を行った。2回の融合実験の結果、17クローンの薬剤耐性クローンを獲得した。そのうちの6クローンについて核型解析を行った結果、1クローンにおいてKS-ES細胞の想定核型（41,XXY）であることが示された。
今後は上記ES細胞からマウスを作製し、KS様症状が観察されるかを検討する。また、KS原因遺伝子を染色体工学的手法により絞り混む予定である。