研究課題
筋拘縮型エーラスダンロス症候群(mcEDS)は、本学医学部から報告された新規疾患である。mcEDSでは、進行性の脊椎変形や、軽微な外圧による巨大皮下血腫等の重篤な症状が認められる。これらの症状に対する治療法開発が望まれているが、本症は疾患概念が確立されてから日が浅く、病態メカニズム解明や治療法確立には至っていない。本研究では、mcEDSの病態メカニズムを解き明かし、将来的な治療法開発に繋げるために、mcEDSの原因遺伝子であるChst14遺伝子欠損マウス(Chst14 KO)を用いた解析を行なった。しかし、Chst14ホモ接合体欠損個体(Chst14-/-)の98%以上が胎生致死であり、成獣での解析は困難であった。そこで、胎生期のChst14-/-を解析したところ、胎盤重量減少や絨毛膜板の血管異常が認められた。さらに、透過型電子顕微鏡(TEM)による観察から、胎盤絨毛の毛細血管基底膜の菲薄化や断裂を発見した。次に、Chst14-/-の出生率を改善するために、仔育てが上手な系統であるBALB/c系統への戻し交配による繁殖を検討した。その結果、BALB/cに戻し交配した系統(BALB.Chst14 KO)ではChst14-/-の出生率が従来の4倍以上に改善し、成獣での解析が可能となった。BALB.Chst14-/-成獣では、野生型と比べて創傷治癒に遅延が認められ、TEMでは皮膚血管の構造変化を示唆する結果が得られている。これらのことから、Chst14遺伝子が血管の構造や機能維持に重要であることが明らかとなり、mcEDSにおける巨大皮下血腫等の血管合併症との関連性が示唆された。本研究で得られた知見を基に、さらに詳細な解析を行なうために、現在我々は新たに樹立したChst14コンディショナルKOマウスの解析に取りかかっており、将来的なmcEDS研究への貢献が期待できる。
2: おおむね順調に進展している
平成28年度から平成30年度までに、Chst14 KOマウスを用いたmcEDSの病態解明研究を進めてきた。従来のChst14-/-では、胎生致死の問題から成獣での解析が困難であったが、胎仔期の解析によってChst14遺伝子が胎盤血管の構造や機能に重要であることをGlycobiology誌に報告した。また、BALB/c系統への戻し交配によって、Chst14-/-の出生率改善にも成功し、成獣での解析を可能とした。当初の予定通り、成獣皮膚を解析したところ、創傷治癒の遅延やコラーゲン線維および血管構造の変化を示唆するデータが得られ、mcEDSの皮膚症状に近い疾患モデル動物を開発することができた。さらに現在、mcEDSにおける詳細な血管異常のメカニズムを明らかにするために、申請者は独自にChst14 floxマウスを樹立し、組織特異的Chst14コンディショナルKOマウスの作成に取りかかっており、今後のさらなる発展が期待できる。
平成30年度は、BALB.Chst14-/-皮膚の詳細な表現系解析と分子生物学的解析のためのサンプル収集を行なった。また、CRISPR/Cas9による遺伝子導入を試みて、Chst14 flox(コンディショナルKO)マウスの樹立に成功した。平成31年度は、BALB.Chst14-/-皮膚で認められた表現型の再現実験および、リアルタイムPCRによる遺伝子発現解析などを行なう。また、新たに樹立したコンディショナルKOマウスの解析を行なう予定である。
BALB.Chst14 KOマウスで示唆された表現型を慎重に検討するために、再現実験を行なう必要があった。そのため、サンプルの解析に用いる学内共同利用機器(透過型電子顕微鏡)利用料や、一般病理(パラフィン包埋、薄切、HE染色)や電子顕微鏡サンプル(樹脂包埋、超薄切)の作成のための学内受託料が必要であるため。
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