| 研究課題/領域番号 |
17K10063
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| 研究機関 | 東京女子医科大学 |
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研究代表者 |
森島 正恵 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (00241068)
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| 研究分担者 |
森川 俊一 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (70339000) [辞退]
北原 秀治 東京女子医科大学, 医学部, 特任准教授 (40510235)
清水 一彦 帝京大学, 医療技術学部, 教授 (90385394)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 先天性疾患 / 遺伝子改変マウス / 心大血管発生 / Foxc2遺伝子 / 間葉系細胞 / 鰓弓動脈 / 細胞系譜 |
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| 研究実績の概要 |
FOXC2遺伝子はフォークヘッド転写因子に属し、リンパ浮腫・二重睫毛症候群の原因遺伝子とされている（Fang J et al., Am J Hum Genet 67: 1382-8, 2000)。我々はFoxc2ノックアウト(KO)マウスの解析を行い、肺成熟異常について肺胞形成時の間葉系細胞におけるLef1遺伝子発現に本遺伝子が関与していることを初めて報告した。一方、大動脈弓発生に関し、Uddinら(Biomed Res 36: 235-, 2015)がFoxc2と心臓野に発現するNkx2.5遺伝子のコンディショナルミュータント系で、本遺伝子発現は影響を受けないと報告している。しかし、鰓弓動脈が形成される胎齢10.5日(E10.5)マウス胚子では、ほとんどの間葉系細胞がFoxc2+であることを我々は確認している。また、ヒトの臨床例における大動脈弓離断の例では、流出路中隔後方変位による心室中隔欠損が大動脈弓形成時の血流減少をおこし、その結果、大動脈低形成を含む大動脈弓離断となると一般的に考えられている。このため、Tamoxifen (TAM) 誘導性Foxc2-Cre (Foxc2-CreERT2) マウスの分与を受け、心大血管系の表現型とFoxc2+間葉系細胞との関連性を調べた。母獣マウスへのTAM投与時期を様々に変えた時のFoxc2 CreERT2/－胎仔(E18.5)の心血管奇形の表現系について、Fox2+間葉系細胞が鰓弓動脈リモデリングに影響を与える臨界期の特定、および大血管におけるFoxc2+細胞の分布を中心に解析した。現在までに、① 大動脈弓離断のFoxc2 欠失マウス胎仔では心室中隔後方変異による欠損は少数例、② 鰓弓動脈が形成されるE10.5にTAMを作用させたICR-Foxc2 CreERT2/－胎仔においても大動脈弓離断が発現することが判明している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
新型コロナウイルス感染症拡大防止による活動制限のみならず、実験動物新施設移動時凍結胚からFoxc2-CreERT2 個体を起こせなかったラインがあったため戻し交配を重ねる必要が生じ、旧コロニーとほぼ同等なコロニー形成に時間を要した。
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| 今後の研究の推進方策 |
大動脈弓離断の成因として、器官形成期における心流出路中隔後方変位に伴う血流減少が、第４鰓弓動脈のリモデリング過程に影響することが知られている。ところがFoxc2 欠失マウス以外の遺伝子改変マウスにおいても大動脈弓の低形成が発現することがあるにもかかわらず、これら心大血管異常マウスにおける心室中隔欠損との形態学的関連性に言及している報告はないに等しい。また一方で、大動脈弓に異常を来すミュータントマウスの系では大動脈弓原基の左第四鰓弓動脈（咽頭動脈）の低形成もしくは欠損が認められるとされるが、我々の解析では器官形成期Foxc2欠失胚子で、胎仔での大動脈弓異常の頻度ほどは確認できていない。間葉系Foxc2+細胞には中胚葉系のみならず大動脈-肺動脈中隔形成を担う神経堤細胞も含まれることから、流出路と大動脈中膜に分化するFoxc2+細胞の比較と組織学的な構造を再チェックする必要があると考えられる。
最終年度にあたり、現在までの解析結果を、①大動脈低形成に合併する心室中隔欠損の分類、②大動脈弓組織の構築の発生過程における変化、③大動脈弓リモデリングに影響を与える発生時期の特定（特に胎齢10.5日齢以降）について、不足分のデータを補いつつまとめ、先天性心大血管の発生および形態学的専門家が査読を担当可能な欧米の循環器雑誌に投稿予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験動物新施設移動時、凍結胚からC57BL/JをバックグラウンドとするFoxc2-CreERT2 個体において繁殖障害をきたした。また、比較対象として使用する129xBlack Swiss ラインにおいても、Foxc2-CreERT2 個体が得られず、旧施設と同等なコロニー再興に時間を要し、研究活動が滞った。このため、次年度使用額が生じた。
マウスの繁殖問題がほぼ解決されたため、次年度は組織学的解析に必要な抗血清などの消耗品、および研究報告作成時の英文校正費用に当てる予定となっている。
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