遺伝性不整脈の新規原因遺伝子の同定と不整脈発症機序の解明および有効治療薬の決定

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08100
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 林 研至 金沢大学, 保健学系, 准教授 (00422642)
• 研究分担者: 野村 章洋 金沢大学, 附属病院, 特任准教授 (30707542) ; 藤野 陽 金沢大学, 保健学系, 准教授 (40361993)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 遺伝性不整脈 / ゼブラフィッシュ / 機能解析

研究実績の概要

遺伝性不整脈であるQT延長症候群（LQTS）で見いだされたKCNQ1遺伝子バリアントに対し、ゼブラフィッシュ胚を用いた機能解析がその病的意義決定に有用かどうか検討した。ヒトKCNQ1遺伝子のホモログであるゼブラフィッシュkcnq1遺伝子配列を認識するcrisprRNAを設計し、受精卵にcrisprRNA、trans-activating crRNA、CAS9蛋白を注入した。受精72時間後に遺伝子解析を行い、ゲノム編集時にさまざまな挿入欠失変異が生じていることを確認した。F0世代のゼブラフィッシュを飼育し、野生型ゼブラフィッシュと交配させた。産まれたF1世代ゼブラフィッシュ胚の遺伝子解析を行ったところkcnq1遺伝子のin-frame mutationをもつゼブラフィッシュを多数確認した。このin-frame mutationをもつゼブラフィッシュを飼育し、変異体どおしを交配させ、産まれたF2世代においてホモ接合性の変異をもつゼブラフィッシュを確認した。このホモ接合性変異体を飼育し、変異体どおしを交配させ、F3世代のゼブラフィッシュ胚の心電図、活動電位測定を行った。ホモ接合性変異体の心電図で有意なQT延長を認め、活動電位測定で活動電位持続時間の有意な延長を認めた。次に、ホモ接合性変異体の受精卵に野生型ヒトKCNQ1遺伝子mRNAを注入し、その72時間後に活動電位を測定したところ、活動電位持続時間の有意な短縮を認めた。一方、変異型KCNQ1 mRNAを注入したゼブラフィッシュ胚の活動電位持続時間は延長したままで短縮を認めなかった。このようにゼブラフィッシュ胚を用いた機能解析はLQTSで見いだされるKCNQ1遺伝子バリアントの病的意義の評価に有用であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Association of proteinuria with incident atrial fibrillation in the general Japanese population (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Yoshihiro、Tada Hayato、Hara Satoshi、Hayashi Kenshi、Patel Ravi B.、Nishikawa Tetsuo、Hashiba Atsushi、Takamura Masayuki、Greenland Philip、Kawashiri Masa-aki
  • 雑誌名: Journal of Cardiology 巻: 77 ページ: 100～105
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2020.08.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myocyte-specific enhancer factor 2c triggers transdifferentiation of adipose tissue-derived stromal cells into spontaneously beating cardiomyocyte-like cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Takashima Shinichiro、Usui Soichiro、Inoue Oto、Goten Chiaki、Yamaguchi Kosei、Takeda Yusuke、Cui Shihe、Sakai Yoshio、Hayashi Kenshi、Sakata Kenji、Kawashiri Masa-aki、Takamura Masayuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: 1520~1520
  • DOI: 10.1038/s41598-020-80848-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of functional studies on exome sequence variant interpretation in early-onset cardiac conduction system diseases (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Kenshi、et al.
  • 雑誌名: Cardiovascular Research 巻: 116 ページ: 2116～2130
  • DOI: 10.1093/cvr/cvaa010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Risk Factors Associated With Ischemic Stroke in Japanese Patients With Nonvalvular Atrial Fibrillation (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Kenshi、et al.
  • 雑誌名: JAMA Network Open 巻: 3 ページ: e202881～e202881
  • DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2020.2881
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Serum sitosterol level predicting ABCG5 or ABCG8 genetic mutations (2020)
  • 著者名/発表者名: Kojima Nobuko、Tada Hayato、Usui Soichiro、Sakata Kenji、Hayashi Kenshi、Nohara Atsushi、Inazu Akihiro、Takamura Masayuki、Kawashiri Masa-aki
  • 雑誌名: Clinica Chimica Acta 巻: 507 ページ: 11～16
  • DOI: 10.1016/j.cca.2020.04.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fulminant myocarditis and pulmonary cavity lesion induced by disseminated mucormycosis in a chronic hemodialysis patient: Report of an autopsied case (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujisawa Yuhei、Hara Satoshi、Zoshima Takeshi、Maekawa Naoto、Inoue Dai、Sasaki Motoko、Gamou Tadatsugu、Nagata Yoji、Hayashi Kenshi、Takeji Akari、Ito Kiyoaki、Mizushima Ichiro、Fujii Hiroshi、Kawano Mitsuhiro
  • 雑誌名: Pathology International 巻: 70 ページ: 557～562
  • DOI: 10.1111/pin.12943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient swallowing‐induced atrial tachycardia in a patient with genotyped hypertrophic cardiomyopathy (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujino Noboru、Hayashi Kenshi、Sakata Kenji、Tada Hayato、Nakanishi Chiaki、Tsuda Toyonobu、Nomura Akihiro、Yoshida Shohei、Sakamoto Yuichiro、Kato Takeshi、Furusho Hiroshi、Kawashiri Masa‐aki、Takamura Masayuki
  • 雑誌名: Clinical Case Reports 巻: 8 ページ: 1809～1813
  • DOI: 10.1002/ccr3.3015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prolongation of QT interval after pulmonary vein isolation for paroxysmal atrial fibrillation (2020)
  • 著者名/発表者名: Chikata Akio、Kato Takeshi、Usuda Kazuo、Fujita Shuhei、Maruyama Michiro、Otowa Kan‐ichi、Usuda Keisuke、Niwa Satoru、Tsuda Toyonobu、Hayashi Kenshi、Takamura Masayuki
  • 雑誌名: Journal of Cardiovascular Electrophysiology 巻: 31 ページ: 2371～2379
  • DOI: 10.1111/jce.14625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Personalized medicine for cardiovascular diseases (2020)
  • 著者名/発表者名: Tada Hayato、Fujino Noboru、Nomura Akihiro、Nakanishi Chiaki、Hayashi Kenshi、Takamura Masayuki、Kawashiri Masa-aki
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 66 ページ: 67～74
  • DOI: 10.1038/s10038-020-0818-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancing rare variant interpretation in inherited arrhythmias through quantitative analysis of consortium disease cohorts and population controls (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Kenshi, et al.
  • 雑誌名: Genetics in Medicine 巻: 23 ページ: 47～58
  • DOI: 10.1038/s41436-020-00946-5
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hokuriku-plus familial hypercholesterolaemia registry study: rationale and study design (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Kenshi, et al.
  • 雑誌名: BMJ Open 巻: 10 ページ: e038623～e038623
  • DOI: 10.1136/bmjopen-2020-038623
  • 査読あり
• [学会発表] 遺伝情報を考慮した不整脈診療 (2021)
  • 著者名/発表者名: 林 研至
  • 学会等名: 不整脈心電学会東海北陸地方会
  • 招待講演
• [学会発表] Rare variant of the Glycerol-3-Phosphate Dehydrogenase-1 Like (GPD1-L) Gene in Japanese Patients with Brugada Syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Usuda, Kenshi Hayashi, et al.
  • 学会等名: JCS2021
• [学会発表] Clinical Characteristics and Outcomes in Elderly Japanese Patients With Nonvalvular Atrial Fibrillation -Insights From the Results of Japanese AF Registry- (2021)
  • 著者名/発表者名: Toyonobu Tsuda, Kenshi Hayashi, et al.
  • 学会等名: JCS2021
• [学会発表] Atrial fibrillation as an independent predictor for developing renal dysfunction (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Tanaka, Kenshi Hayashi, et al.
  • 学会等名: JCS2021
• [学会発表] Rare SCN10A variants associated with cardiac conduction system diseases (2020)
  • 著者名/発表者名: Kenshi Hayashi, Noboru Fujino, Hiroshi Furusho, Soichiro Usui, Kenji Sakata, Takeshi Kato, Toyonobu Tsuda, Satoru Niwa, Keisuke Usuda, Kazutaka Takeuchi, Masa-aki Kawahiri, and Masayuki Takamura.
  • 学会等名: ESC2020
  • 国際学会
• [学会発表] Lamin A Deficiency Leads to Electrophysiological and Nuclear Abnormalities Reminiscent of Atrial Cardiomyopathy in Zebrafish (2020)
  • 著者名/発表者名: Teramoto, Hayashi K, Beerens M, Chiang D, Kiviniemi T, Satoh M, KC A, Burch M, Zhu W , Dai W, Liu J, Mahadevan A, Buys E, and MacRae C
  • 学会等名: AHA2020
  • 国際学会
• [図書] 不整脈診療ロジック×プラクティス (2020)
  • 著者名/発表者名: 加藤 武史、松尾 征一郎
  • 総ページ数: 392
  • 出版者: 南江堂
  • ISBN: 978-4524248940