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2018 年度 実績報告書

遺伝性不整脈疾患における疾患特異的iPS細胞研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K09499
研究機関京都大学

研究代表者

牧山 武  京都大学, 医学研究科, 助教 (30528302)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード不整脈 / 遺伝子 / iPS細胞 / 心筋症 / 疾患モデル
研究実績の概要

1.カテコラミン誘発性多形性心室頻拍(CPVT)関連リアノジン受容体変異に関する3Dシミュレーションモデルを用いた検討
CPVTは、運動時に重症心室性不整脈による失神、突然死を来す遺伝性不整脈疾患であり、約70%に心臓リアノジン受容体(RyR2)をコードするRYR2遺伝子の変異を認めが、巨大な蛋白なため変異チャネルの機能解析は困難である。本研究では、CPVT症例にて検出されたRYR2変異93個に関して凍結電顕3Dシミュレーションモデルを用いた構造学的検討を行った。結果、アミノ酸の電荷・極性の変化を来す変異だけではなく、チャネルの重要な部位(ドメイン間のヒンジ部、チャネル孔、FKBP蛋白結合部位、Caセンサー)に近接する変異が多く認められ、これらの変異によりリアノジン受容体が容易にCaを放出し催不整脈性を来すと推察された。本研究により、3DモデルがRyR2チャネル機能異常の推察に有用である可能性が示唆された。
2.心臓電位依存性L型カルシウムチャネル(LTCC)のイオン選択性異常によるQT延長症候群、ブルガダ症候群オーバーラップ症例における患者由来iPS細胞研究
LTCCは、Caイオン選択性に関してイオン孔に”グルタミン酸リング(EEEE)”が非常に重要である。我々は、リングの一つのグルタミン酸がリシン(K)に置換される変異が検出されたQT延長症候群症例において、患者由来iPS細胞を作製し、分化心筋の解析を行った。パッチクランプ法を用いた電気生理学的機能解析では、患者由来iPS細胞分化心筋では、イオン選択性が低下したことによると思われる内向きCa電流の低下、異常な遅延内向きNa電流を認め、健常人由来分化心筋と比較し、有意な活動電位持続時間延長を認めた。これらの機能変化は、患者の表現型に合致する所見と考えら、今後、本iPS細胞モデルを用いた薬効評価を予定している。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Association of Genetic and Clinical Aspects of Congenital Long QT Syndrome With Life-Threatening Arrhythmias in Japanese Patients2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Wataru、Makimoto Hisaki、Yamagata Kenichiro、Kamakura Tsukasa、Wada Mitsuru、Miyamoto Koji、Inoue-Yamada Yuko、Okamura Hideo、Ishibashi Kohei、Noda Takashi、Nagase Satoshi、Miyazaki Aya、Sakaguchi Heima、Shiraishi Isao、Makiyama Takeru、Aiba Takeshi, et al.
    • 雑誌名

      JAMA Cardiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1001/jamacardio.2018.4925

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complex aberrant splicing in the induced pluripotent stem cell?derived cardiomyocytes from a patient with long QT syndrome carrying KCNQ1-A344Aspl mutation2018

    • 著者名/発表者名
      Wuriyanghai Yimin、Makiyama Takeru、Sasaki Kenichi、Kamakura Tsukasa、Yamamoto Yuta、Hayano Mamoru、Harita Takeshi、Nishiuchi Suguru、Chen Jiarong、Kohjitani Hirohiko、Hirose Sayako、Yokoi Fumika、Gao Jingshan、Chonabayashi Kazuhisa、Watanabe Ken、Ohno Seiko、Yoshida Yoshinori、Kimura Takeshi、Horie Minoru
    • 雑誌名

      Heart Rhythm

      巻: 15 ページ: 1566~1574

    • DOI

      10.1016/j.hrthm.2018.05.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical Manifestations and Long-Term Mortality in <i>Lamin A/C</i> Mutation Carriers From a Japanese Multicenter Registry2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kenzaburo、Aiba Takeshi、Makiyama Takeru、Kusano Kengo, et al.
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 82 ページ: 2707~2714

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-18-0339

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential Diagnosis Between Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia and Long QT Syndrome Type 1 ― Modified Schwartz Score ―2018

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Junichi、Ohno Seiko、Fujii Yusuke、Makiyama Takeru、Suzuki Hiroshi、Saitoh Akihiko、Horie Minoru
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 82 ページ: 2269~2276

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-17-1032

    • 査読あり
  • [学会発表] Modelling long-QT syndrome with human iPS cells and development of new pharmacotherapies2018

    • 著者名/発表者名
      Takeru Makiyama
    • 学会等名
      23rd International Society of Cardiovascular Pharmacotherapy (ISCP)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Human induced pluripotent stem cell models for inherited arrhythmias2018

    • 著者名/発表者名
      Takeru Makiyama
    • 学会等名
      The 2018 International Congress on Electrocardiology (ICE 2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modelling calmodulin-related long-QT syndrome using human iPS cells: therapeutic genome editing using CRISPR/Cas9 system2018

    • 著者名/発表者名
      Takeru Makiyama
    • 学会等名
      第65回日本不整脈心電学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Can patient-derived iPSCs be applied to phenotypic cell-based high throughput screening assessment to distinguish between different types of long-QT syndrome?2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yoshinaga, Shiro Baba, Hirofumi Shibata, Takuya Hirata, Takeru Makiyama, Ryuta Nishikomori
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Congress 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Significance of cell-specific precise computer simulation using new mathematical models of human induced pluripotent stem cell derived cardiomyocyte in drug testing2018

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Kohjitani, Shigeya Kouda, Yukiko Himeno, Takeru Makiyama, Fumika Yokoi, Sayako Hirose, Yimin Wuriyanghai, Yuta Yamamoto, Minoru Horie, Takeshi Kimura, Akinori Noma, Akira Amano
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Congress 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Disease-Causing Mechanism of Lamin A/C-Related Cardiomyopathy Using Homozygous Lamin A/C Knock out Human Induced Pluripotent Stem Cell Model2018

    • 著者名/発表者名
      Yimin Wuriyanghai, Takeru Makiyama, Yuta Yamamoto, Suguru, Nishiuchi, Sayako Hirose, Hirohiko Kohjitani, Jingshan Gao, Asami Kashiwa, Seiko Ohno, Minoru Horie, Takeshi Kimura
    • 学会等名
      The 11th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Session
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional Structural Analysis of Mutant Ryanodine Receptor Type 2 Channels Associated with Catecolaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia2018

    • 著者名/発表者名
      Jingshan Gao, Takeru Makiyama, Seiko Ohno, Yuta Yamamoto, Yimin Wuriyanghai, Hirohiko Kohjitani, Asami Kashiwa, Sayako Hirose, Minoru Horie, Takeshi Kimura
    • 学会等名
      The 11th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Session
    • 国際学会
  • [学会発表] Overlapping Sick Sinus Syndrome Associated with SCN5A Mutations in Patients with Brugada Syndrome2018

    • 著者名/発表者名
      Asami Kashiwa, Takeru Makiyama, Seiko Ohno, Hisaaki Aoki, Hirohiko Kohjitani Yimin Wuriyanghai, Yuta Yamamoto, Jingshan Gao, Huang Hai, Minoru Horie, Takeshi Kimura
    • 学会等名
      第83回日本循環器学会学術集会

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公開日: 2019-12-27  

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