心筋緻密化障害の病態解明：転写因子TBX5下流経路の重要性に着目して

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08295
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 廣野 恵一 富山大学, 学術研究部医学系, 特命講師 (80456384)
• 研究分担者: 森 寿 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (00239617) ; 長谷川 英之 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (00344698) ; 高崎 一朗 富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (00397176) ; 西田 尚樹 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (10315088) ; 伊吹 圭二郎 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (20566096) ; 市田 蕗子 富山大学, 事務局, 学長補佐 (30223100) ; 畑 由紀子 富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (30311674) ; 小澤 綾佳 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (40596540) ; 長岡 亮 富山大学, 学術研究部工学系, 特命助教 (60781648)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 心筋症

研究実績の概要

心筋緻密化障害は、心室壁の過剰な網目状の肉柱形成と深い間隙を特徴とする心筋症である。しかしながら、病態の多くが不明であり、根本的な原因究明が急務である。今回の我々の目的は、TBX5 遺伝子の一塩基変異を起点に分化・成熟過程に関連する分子が次々と障害され心筋緻密化障害が起こるという仮定に基づき心筋緻密化障害の病態とTBX5の新たな機能を解明することである。TBX5 遺伝子の一塩基変異による機能障害を検証するために、TBX5のレポーターアッセイ、患者由来iPS細胞の発現プロファイル解析によりTBX5の下流経路の障害を検証する。さらに、TBX5 遺伝子変異導入マウスを作製した上で、表現型を明らかにした上で、肉柱形成とそれに続く心筋緻密化過程の関係について検証する。
現在、本研究において、我々は、以下の知見を得た。①レポーターアッセイにより本遺伝子変異はANF発現の活性を妨げず、T-boxドメインを介さないことを明らかにした。②TBX5 遺伝子の一塩基変異による機能障害の一例として、心筋緻密化障害患者から見いだされたp.Arg264Lys変異遺伝子をゲノム編集技術にて導入したマウスをすでに作製した。③成人の遺伝子変異導入マウスの病理組織から心拡大と線維化を認め、心臓超音波検査から心不全をきたすことを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

TBX5 遺伝子の一塩基変異による機能障害を検証するために、①TBX5のレポーターアッセイと、②患者由来iPS細胞の遺伝子発現解析によりTBX5の下流経路の障害を検証する。③TBX5 遺伝子の一塩基変異を導入した遺伝子変異導入マウスを作製し、④病理・生理学的機能解析研究を行い、表現型を明らかにする。⑤遺伝子変異導入マウスから心筋細胞の発現プロファイル解析を行い、肉柱形成とそれに続く心筋緻密化過程の関係について洞察を得るという計画を設定した。この5つの予定のうち、3つ目まで着手しており、本研究計画を当初予定していたタイムスケジュールに従って順調に進展している。

今後の研究の推進方策

今後は、①病理・生理学的機能解析研究を行い、表現型を明らかにする。②遺伝子変異導入マウスから心筋細胞の発現プロファイル解析を行い、肉柱形成とそれに続く心筋緻密化過程の関係について洞察を得るという計画に着手し、研究計画を完遂する予定である。

次年度使用額が生じた理由

学会におけれう他の研究グループによる研究成果発表により、当初の研究計画通りでは解決できない問題が生じ津ことが明らかとなり、問題解決のために研究計画を変更する必要が生じ、調整を行った結果年度内に完了し得ない部分が生じることとなった。
レポーターアッセイに必要な細胞培養や物品を購入予定である。次世代シーケンサー、リアルタイムPCRに必要な消耗品を購入予定である。遺伝子変異導入マウスの飼育費にあてる予定である。遺伝子変異導入マウスの病理組織作成および心電図解析に関する備品および消耗品を購入予定である。

研究成果

• [雑誌論文] A significance of school screening electrocardiogram in the patients with ventricular noncompaction. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirono K, Miyao N, Yoshinaga M, Nishihara E, Yasuda K, Tateno S, Ayusawa M, Sumitomo N, Horigome H, Iwamoto M, Takahashi H, Sato S, Kogaki S, Ohno S, Hata T, Hazeki D, Izumida N, Nagashima M, Ohta K, Tauchi N, Ushinohama H, Doi S, Ichida F; Study group on childhood cardiomyopathy in Japan.
  • 雑誌名: Heart Vessels 巻: 35 ページ: 985-995
  • DOI: 10.1007/s00380-020-01571-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Left Ventricular Noncompaction and Congenital Heart Disease Increases the Risk of Congestive Heart Failure. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirono K, Hata Y, Miyao N, Okabe M, Takarada S, Nakaoka H, Ibuki K, Ozawa S, Yoshimura N, Nishida N, Ichida F, Lvnc Study Collaborators.
  • 雑誌名: J Clin Med. 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.3390/jcm9030785.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neurodevelopmental outcomes at three years for infants with CHD and VLBW (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Taketoshi、Hiraiwa Akiko、Ibuki Keijiro、Makimoto Masami、Inomata Satomi、Tamura Kentaro、Kawasaki Yukako、Ozawa Sayaka、Hirono Keiichi、Ichida Fukiko
  • 雑誌名: Pediatrics International 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/ped.14160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lipidomics links oxidized phosphatidylcholines and coronary arteritis in Kawasaki disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakashima Y, Sakai Y, Mizuno Y, Furuno K, Hirono K, Takatsuki S, Suzuki H, Onouchi Y, Kobayashi T, Tanabe K, Hamase K, Miyamoto T, Aoyagi R, Arita M, Yamamura K, Tanaka T, Nishio H, Takada H, Ohga S, Hara T.
  • 雑誌名: Cardiovascular Research 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1093/cvr/cvz305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toddler Neurodevelopmental Outcomes Are Associated with School-Age IQ in Children With Single Ventricle Physiology. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiraiwa A, Ibuki K, Tanaka T, Hirono K, Miya K, Yoshimura N, Ichida F.
  • 雑誌名: Semin Thorac Cardiovasc Surg 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1053/j.semtcvs.2019.10.017.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CYP2C9, VKORC1, and CYP4F2 polymorphisms and pediatric warfarin maintenance dose: a systematic review and meta-analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: akeuchi M, Kobayashi T, Biss T, Kamali F, Vear SI, Ho RH, Bajolle F, Loriot MA, Shaw K, Carleton BC, Hamberg AK, Wadelius M, Hirono K, Taguchi M, Wakamiya T, Yanagimachi M, Hirai K, Itoh K, Brandão LR, Ito S.
  • 雑誌名: The Pharmacogenomics Journal 巻: 20 ページ: 306～319
  • DOI: 10.1038/s41397-019-0117-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain Development of Children with Single Ventricle Physiology or Transposition of the Great Arteries: A Longitudinal Observation Study. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiraiwa A, Kawasaki Y, Ibuki K, Hirono K, Matsui M, Yoshimura N, Origasa H, Oishi K, Ichida F.
  • 雑誌名: Semin Thorac Cardiovasc Surg 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1053/j.semtcvs.2019.06.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimal inflammatory foci of unknown etiology may be a tentative sign of early stage inherited cardiomyopathy (2019)
  • 著者名/発表者名: Hata Yukiko、Hirono Keiichi、Yamaguchi Yoshiaki、Ichida Fukiko、Oku Yuko、Nishida Naoki
  • 雑誌名: Modern Pathology 巻: 32 ページ: 1281～1290
  • DOI: 10.1038/s41379-019-0274-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinicopathological and Genetic Profiles of Cases with Myocytes Disarray?Investigation for Establishing the Autopsy Diagnostic Criteria for Hypertrophic Cardiomyopathy (2019)
  • 著者名/発表者名: Hata Yukiko、Ichimata Shojiro、Yamaguchi Yoshiaki、Hirono Keiichi、Oku Yuko、Ichida Fukiko、Nishida Naoki
  • 雑誌名: Journal of Clinical Medicine 巻: 8 ページ: 463～463
  • DOI: 10.3390/jcm8040463
  • 査読あり
• [雑誌論文] Familial Left Ventricular Non-Compaction Is Associated With a Rare p.V407I Variant in Bone Morphogenetic Protein 10 (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirono Keiichi、Saito Kazuyoshi、Munkhsaikhan Undral、Xu Fuyi、Wang Ce、Lu Lu、Ichida Fukiko、Towbin Jeffrey A.、Purevjav Enkhsaikhan
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 83 ページ: 1737～1746
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-19-0116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel compound heterozygous TBX5 variants may induce hypoplastic left heart syndrome (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyao Nariaki、Hirono Keiichi、Hata Yukiko、Yoshimura Naoki、Ichida Fukiko
  • 雑誌名: Pediatrics International 巻: 61 ページ: 607～609
  • DOI: 10.1111/ped.13854
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of primary treatment with immunoglobulin plus ciclosporin for prevention of coronary artery abnormalities in patients with Kawasaki disease predicted to be at increased risk of non-response to intravenous immunoglobulin (KAICA): a randomised controlled, open-label, blinded-endpoints, phase 3 trial (2019)
  • 著者名/発表者名: Hamada Hiromichi、Hirono Keiich、Hata A; KAICA trial Investigators.
  • 雑誌名: The Lancet 巻: 393 ページ: 1128～1137
  • DOI: 10.1016/S0140-6736(18)32003-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monocyte‐Derived Interleukin‐1β As the Driver of S100A12‐Induced Sterile Inflammatory Activation of Human Coronary Artery Endothelial Cells: Implications for the Pathogenesis of Kawasaki Disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Armaroli Giulia、Verweyen Emely、Pretzer Carolin、Kessel Katharina、Hirono Keiichi、Ichida Fukiko、Okabe Mako、Cabral David A.、Foell Dirk、Brown Kelly L.、Kessel Christoph
  • 雑誌名: Arthritis & Rheumatology 巻: 71 ページ: 792～804
  • DOI: 10.1002/art.40784
  • 査読あり
• [学会発表] A distinct phenotype of fetal patients with left ventricular noncompaction in a large cohort in Japan. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirono K, Hata Y, Takarada S, Okabe M, Miyao N, Nakaoka H, Ibuki K, Ozawa S, Nishida N, Ichida F.
  • 学会等名: ESC congress 2019
  • 国際学会
• [学会発表] シンポジウム：心筋症症例からみた学校心臓検診と心臓突然死 (2019)
  • 著者名/発表者名: 廣野恵一
  • 学会等名: 第55回日本小児循環器学会
  • 招待講演
• [学会発表] シンポジウム：遺伝子検査で心筋症がどこまでわかるか? 有用性と課題について. (2019)
  • 著者名/発表者名: 廣野恵一
  • 学会等名: 第55回日本小児循環器学会
  • 招待講演
• [学会発表] 小児の心筋症診療ー遺伝子検査の光と影ー. (2019)
  • 著者名/発表者名: 廣野恵一
  • 学会等名: 第37回中国四国地区小児循環器談話会
  • 招待講演