致死性家族性不整脈疾患における最新ゲノム編集技術を用いた疾患特異的iPS細胞研究

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K17595
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 烏日揚海 伊敏 京都大学, 医学研究科, 研究員 (10824956)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 不整脈 / iPS細胞 / 心臓突然死 / 遺伝子

研究成果の概要

本研究では、致死性家族性不整脈疾患における最新ゲノム編集技術を用いた疾患特異的iPS細胞研究を目的とし、心臓L型Ca2+チャネル遺伝子のヘテロミスセンス変異（CACNA1C p.E1115K）を有するQT延長症候群とBrugada症候群の合併例の解析を行った。コントロールとして、患者由来iPS細胞においてCRISPR-Cas9システムを用いて遺伝子変異をcorrectionしたiPS細胞株を用いた。患者由来iPS細胞由来心筋細胞では、変異Ca2+チャネルでは、イオン選択性が障害され、活動電位持続時間の延長、プラトー相の低下を認め、患者病態を再現するiPS細胞モデルの作製に成功した。

自由記述の分野

循環器内科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝性疾患患者由来iPS細胞モデルの解析に際して、コントロールとして健常人由来のiPS細胞のみの使用では、対象遺伝子変異以外の遺伝的背景が異なりその影響が除外できないという問題がある。本研究では、ゲノム編集技術を用いて変異をcorrectionさせたiPS細胞モデルをコントロールとすることにより対象変異が引き起こす変化を精密性の高い系を用いて解析した。また、ゲノム編集技術は、患者よりiPS細胞を作製できないケースやcompound変異等の解析にも有用であえう。ゲノム編集技術を用いたiPS細胞モデルは、病態解明、創薬研究への発展、患者診療への貢献が期待される。