X連鎖劣性遺伝性疾患女性患者由来iPS細胞を用いたX染色体不活化機構の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09655
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高田 英俊 九州大学, 医学研究院, 教授 (70294931)
• 研究分担者: 石村 匡崇 九州大学, 医学研究院, 助教 (10448417) ; 田中 珠美 九州大学, 医学研究院, 学術研究員 (60423547)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: X染色体不活化 / X連鎖劣性遺伝性疾患 / X連鎖無ガンマグロブリン血症 / Wiskott-Aldrich症候群 / iPS細胞

研究実績の概要

通常女性では、2つあるX染色体の1つがrandomに不活化されるためX連鎖劣性遺伝性疾患は、女性には通常発症しない。さらに、リンパ球系細胞やその前駆細胞に関連する疾患では、X染色体の不活化の偏りがある程度あっても、遺伝子異常のない側のX染色体が不活化されていない細胞が少しでもあれば、それが増殖して分化するため、リンパ球系細胞の異常をきたす疾患は、女性には発症しないと考えられてきた。しかし我々は、女性のXLA、WAS患者を同定し、患者ではX染色体の不活化が1つのX染色体に偏倚していることを明らかにした。このX染色体不活化異常のメカニズムをiPS細胞を用いて解明すること、及びX染色体不活化異常を修正する薬剤開発を行うことを目的として研究を行った。まず、iPS細胞に2種類の蛍光を発する遺伝子を組み込むことによって、簡単にフローサイトメーターでX染色体不活化を評価するシステムを開発した。これをX染色体不活化異常を修正する薬剤のスクリーニング法に応用する研究を行った。また、新たな治療法として、片方のX染色体に致死的な遺伝子変異をsite-specificに導入する方法を試みた。HD-Ad.AAVベクターを用いて、目的の部位に遺伝子変異を誘導することができた。その遺伝子導入効率を向上させるために、CRISPR-Cas9システムを導入し、組み換えCas9タンパクを使用したり、オフターゲット効果をなくすような薬剤を使用して、正確かつ高率に遺伝子導入を達成することができた。女性XLA患者および女性WAS患者のX染色体不活化偏倚の原因を解明するために、患者さんの染色体解析および全エキソンを解析を行ったが、細胞の生存に必須な遺伝子異常などは見られなかった。さらに、X染色体不活化に関連する領域であるXCI領域にも異常を認めなかった。これを踏まえてX染色体を含めた全遺伝子の全ゲノム解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Nontuberculous mycobacteria-associated hemophagocytic lymphohistiocytosis in MonoMAC syndrome. (2018)
  • 著者名/発表者名: Eguchi K, Ishimura M, Sonoda M, Ono H, Shiraishi A, Kanno S, Koga Y, Takada H, Ohga S.
  • 雑誌名: Pediatr Blood Cancer 巻: Mar 1 ページ: in press
  • DOI: 10.1002/pbc.27017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clarithromycin Plus Intravenous Immunoglobulin Therapy Can Reduce the Relapse Rate of Kawasaki Disease: A Phase 2, Open-Label, Randomized Control Study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nanishi E, Nishio H, Takada H, Yamamura K, Fukazawa M, Furuno K, Mizuno Y, Saigo K, Kadoya R, Ohbuchi N, Onoe Y, Yamashita H, Nakayama H, Hara T, Ohno T, Takahashi Y, Hatae K, Harada T, Shimose T, Kishimoto J, Ohga S, Hara T.
  • 雑誌名: J Am Heart Assoc 巻: Jul 6 ページ: pii: e005370
  • DOI: 10.1161/JAHA.116.005370
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term safety and efficacy of canakinumab in cryopyrin-associated periodic syndrome: results from an open-label, phase III pivotal study in Japanese patients. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokota S, Imagawa T, Nishikomori R, Takada H, Abrams K, Lheritier K, Heike T, Hara T.
  • 雑誌名: Clin Exp Rheumatol 巻: Nov-Dec;35 Suppl 108(6) ページ: 19-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow cytometry-based diagnosis of primary immunodeficiency diseases. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanegane H, Hoshino A, Okano T, Yasumi T, Wada T, Takada H, Okada S, Yamashita M, Yeh TW, Nishikomori R, Takagi M, Imai K, Ochs HD, Morio T.
  • 雑誌名: Allergol Int 巻: Jul 3. pii: S1323-8930(17) ページ: 30067-9
  • DOI: 10.1016/j.alit.2017.06.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcineurin inhibitors exacerbate coronary arteritis via the MyD88 signalling pathway in a murine model of Kawasaki disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murata K, Motomura Y, Tanaka T, Kanno S, Yano T, Onimaru M, Shimoyama A, Nishio H, Sakai Y, Oh-Hora M, Hara H, Fukase K, Takada H, Masuda S, Ohga S, Yamasaki S, Hara T.
  • 雑誌名: Clin Exp Immunol 巻: Oct;190(1) ページ: 54-67
  • DOI: 10.1111/cei.13002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alanine-scanning mutagenesis of human signal transducer and activator of transcription 1 to estimate loss- or gain-of-function variants. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kagawa R, Fujiki R, Tsumura M, Sakata S, Nishimura S, Itan Y, Kong XF, Kato Z, Ohnishi H, Hirata O, Saito S, Ikeda M, El Baghdadi J, Bousfiha A, Fujiwara K, Oleastro M, Yancoski J, Perez L, Danielian S, Ailal F, Takada H, Hara T, Puel A, Boisson-Dupuis S, Bustamante J, Casanova JL, Ohara O, Okada S, Kobayashi M
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: Jul;140(1) ページ: 232-241
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2016.09.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD57+ CTL degranulation assay provides sensitive and specific detection of FHL3 patients. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hori M, Yasumi T, Shimodera S, Shibata H, Hiejima E, Izawa K, Oda H, Ishimura M, Nakano N, Shirakawa R, Nishikomori R, Takada H, Horiuchi H, Ohara O, Ishii E, Heike T
  • 雑誌名: J Clin Immunol 巻: 37 ページ: 92-99
  • DOI: 10.1007/s10875-016-0357-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] A heterozygous dominant-negative mutation in the coiled-coil domain of STAT1 is the cause of autosomal-dominant mendelian susceptibility to Mycobacterial disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueki M, Yamada M, Ito K, Tozawa Y, Morino S, Horikoshi Y, Takada H, Abdrabou SSMA, Takezaki S, Kobayashi I, Ariga T.
  • 雑誌名: J Clin Immunol 巻: 174 ページ: 24-31
  • DOI: 10.1016/j.clim.2016.11.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activated phosphoinositide 3-kinase δ syndrome presenting with gut-associated T-cell lymphoproliferative disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Teranishi H, Ishimura M, Koga Y, Eguchi K, Sonoda M, Kobayashi T, Shiraishi S, Nakashima K, Ikegami K, Aman M, Yamamoto H, Takada H, Ohga S
  • 雑誌名: Rinsho Ketsueki 巻: 58(1) ページ: 20-25
  • DOI: 10.11406/rinketsu.58.20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of teicoplanin trough values after the recommended loading dose in children with associated safety analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada T, Kubota T, Yonezawa M, Nishio H, Kanno S, Yano T, Kobayashi D, Egashira N, Takada H, Hara T, Masuda S
  • 雑誌名: Pediatr Infect Dis J 巻: Apr;36(4) ページ: 398-400
  • DOI: 10.1097/INF.0000000000001456
  • 査読あり
• [雑誌論文] 原発性免疫不全成人症例診療の問題点 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田英俊
  • 雑誌名: 小児感染免疫 巻: 29 (2) ページ: 177-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] 日本小児感染症学会推薦総説. 感染症と原発性免疫不全症 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田英俊
  • 雑誌名: 日本小児科学会雑誌 巻: 121 (10) ページ: 1654-1661
  • 査読あり
• [雑誌論文] 原発性免疫不全症に対する造血幹細胞移植 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田英俊
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 75 (4) ページ: 522-528
  • 査読あり
• [学会発表] Insufficient immune reconstitution after allogeneic cord blood transplantation without chemotherapy conditioning in patients with severe combined immunodeficiency caused by CD3δ deficiency (2017)
  • 著者名/発表者名: Takada H, Ishimura M, Ohga S, Hara T
  • 学会等名: 13th Asian Society for Pediatric Research
  • 国際学会
• [学会発表] Insufficient immune reconstitution after allogeneic cord blood transplantation without chemotherapy conditioning in patients with severe combined immunodeficiency caused by CD3δ deficiency (2017)
  • 著者名/発表者名: Takada H, Ishimura M, Toshiro Hara
  • 学会等名: The 8th Japanese Society of Hematology International Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] BTK gene targeting by homologous recombination using a helper-dependent adenovirus/adeno-associated virus hybrid vector and CRISPR/Cas9 system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto H, Takada H, Ishimura M, Ochiai M, Hara T, Ohga S.
  • 学会等名: The 8th Japanese Society of Hematology International Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Defects in innate immunity and acquired immunity in humans and immunoglobulin therapy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takada H
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology.
  • 招待講演
• [学会発表] 免疫不全症患者への予防接種. (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田英俊
  • 学会等名: 第21回日本ワクチン学会
  • 招待講演