プロテオーム解析に基づいた先天性好中球減少症における小胞体ストレス発症機構の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15905
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 溝口 洋子 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (30750533)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: プロテオーム / iPSC / 小胞体ストレス

研究実績の概要

先天性好中球減少症(CN)におけるGlutathione S-Transferase Pi 1 (GSTP1)発現低下に伴うERシャペロン機能をもつ分子のグルタチオン抱合の低下、及び小胞体ストレス反応（UPR）への感受性の増大が、CNの共通病態に深く関わっていると仮定し、まずCN患者（ELANE異常症、SRP54異常症）好中球におけるGSTP1蛋白発現をImmunoblot法でで確認したところGSTP1蛋白発現低下及びUPRの指標であるBipが上昇していることを確認した。またUPR以外の他のアポトーシス関連因子についても検討を行った結果、発現上昇を認めた。これらはプロテオー ム解析で得られた結果と同等の結果であった。次に正常iPS細胞を用いてCRISPR/Cas9法によるGSTP1遺伝子の遺伝子破壊を施行し、CNにみられる好中球分化障害が認められるか検討を行ったが、分化障害はみられなかった。このことからGSTP1の単独欠損のみでは好中球分化へ影響がないことが示された。さらなるCNにおける分子学的病態について解析を行うため、ELANE異常症患者由来iPS細胞(CN-iPSC)において、CRIPR/Cas9法を用いてELANE遺伝子破壊を行い(CN-iPSC-NE KO)、好中球分化障害に改善が得られるか検討したところ、分化障害の改善を認めた。CN-iPSC、CN-iPSC-NE KO及び正常iPSC由来好中球前駆細胞をsortし、RNA-seq を施行した結果、CN-iPSC、CN-iPSC-NE KOの間で主にanti-oxidant経路の遺伝子量のdysregulationが認められた。CNの病態にUPR関連(Bip, Chop, ATF4)のみならず、酸化ストレスが関わっていることが示唆され、酸化ストレス及び小胞体ストレスを回復する薬剤探索を行うための基礎研究となった。

研究成果

• [雑誌論文] Generation of complex bone marrow organoids from human induced pluripotent stem cells (2024)
  • 著者名/発表者名: Frenz-Wiessner S, Fairley SD, Buser M, Goek I, Salewskij K, Jonsson G, Illig D, Zu Putlitz B, Petersheim D, Li Y, Chen PH, Kalauz M, Conca R, Sterr M, Geuder J, Mizoguchi Y, Megens RTA, Linder MI, Kotlarz D, Rudelius M, Penninger JM, Marr C, Klein C.
  • 雑誌名: Nature Methods 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41592-024-02172-2
• [雑誌論文] Human genetic defects in SRP19 and SRPRA cause severe congenital neutropenia with distinctive proteome changes (2023)
  • 著者名/発表者名: Linder Monika、Mizoguchi Yoko、Hesse Sebastian、 et al.
  • 雑誌名: Blood 巻: 141 ページ: 645～658
  • DOI: 10.1182/blood.2022016783
• [雑誌論文] A complementary approach for genetic diagnosis of inborn errors of immunity using proteogenomic analysis (2023)
  • 著者名/発表者名: Sakura F, Noma K, Asano T, Tanita K, Toyofuku E, Kato K, Tsumura M, Nihira H, Izawa K, Mitsui-Sekinaka K, Konno R, Kawashima Y, Mizoguchi Y, Karakawa S, Hayakawa S, Kawaguchi H, Imai K, Nonoyama S, Yasumi T, Ohnishi H, Kanegane H, Ohara O, Okada S.
  • 雑誌名: PNAS Nexus 巻: 2 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/pnasnexus/pgad104
• [雑誌論文] Structural basis of spike RBM-specific human antibodies counteracting broad SARS-CoV-2 variants (2023)
  • 著者名/発表者名: Shitaoka Kiyomi、Higashiura Akifumi、Kawano Yohei、Yamamoto Akima、Mizoguchi Yoko、Hashiguchi Takao、Nishimichi Norihisa、Huang Shiyu、Ito Ayano、Ohki Shun、Kanda Miyuki、Taniguchi Tomohiro、Yoshizato Rin、Azuma Hitoshi、Kitajima Yasuo、Yokosaki Yasuyuki、Okada Satoshi、Sakaguchi Takemasa、Yasuda Tomoharu
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 6 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/s42003-023-04782-6
• [雑誌論文] Analyzing mitochondrial respiration of human induced pluripotent stem cell-derived myeloid progenitors using Seahorse technology (2023)
  • 著者名/発表者名: Fan Yanxin、Mizoguchi Yoko、Tatematsu Megumi、Linder Monika I.、Frenz Stephanie、Choi Jongsu、Klein Christoph
  • 雑誌名: STAR Protocols 巻: 4 ページ: 102073～102073
  • DOI: 10.1016/j.xpro.2023.102073
• [雑誌論文] Human STAT1 gain of function with chronic mucocutaneous candidiasis: A comprehensive review for strengthening the connection between bedside observations and laboratory research (2023)
  • 著者名/発表者名: Asano Takaki、Noma Kosuke、Mizoguchi Yoko、Karakawa Shuhei、Okada Satoshi
  • 雑誌名: Immunological Reviews 巻: 322 ページ: 81～97
  • DOI: 10.1111/imr.13300
• [雑誌論文] Isolated Chronic Mucocutaneous Candidiasis due to a Novel Duplication Variant of IL17RC (2023)
  • 著者名/発表者名: Noma Kosuke、Tsumura Miyuki、Nguyen Tina、Asano Takaki、Sakura Fumiaki、Tamaura Moe、Imanaka Yusuke、Mizoguchi Yoko、Karakawa Shuhei、Hayakawa Seiichi、Shoji Takayo、Hosokawa Junichi、Izawa Kazushi、Ling Yun、Casanova Jean-Laurent、Puel Anne、Tangye Stuart G.、Ma Cindy S.、Ohara Osamu、Okada Satoshi
  • 雑誌名: Journal of Clinical Immunology 巻: 44 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1007/s10875-023-01601-9
• [雑誌論文] Age‐specific incidence of joint disease in paediatric patients with haemophilia: A single‐centre real‐world outcome based on consecutive US examination (2023)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi Yoko、Tani Chihiro、Aizawa Mika、Tomioka Keita、Shimomura Maiko、Nishimura Shiho、Matsubara Yoshiko、Iwaki Daisuke、Tanaka Kiyoto、Kawaguchi Hiroshi、Nakashima Yuko、Mikami Yukio、Okada Satoshi、Kobayashi Masao
  • 雑誌名: Haemophilia 巻: 29 ページ: 1359～1365
  • DOI: 10.1111/hae.14848
• [学会発表] Successful donor marrow leukocyte infusion for cases with mixed chimerism following RIST from MRDs (2024)
  • 著者名/発表者名: Yoko Mizoguchi
  • 学会等名: 第46回日本造血・免疫細胞療法学会
• [学会発表] Sever congenital neutropenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoko Mizoguchi
  • 学会等名: Klaus Betke Symposium 2023
• [図書] 顆粒球減少症（好中球減少症）小児内科55巻増刊号 エキスパートが教える小児の 薬物治療 (2023)
  • 著者名/発表者名: 溝口洋子
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 東京医学社
• [図書] 重症先天性好中球減少症（SCN）. 原発性免疫不全症候群 診療の手引き 改訂第2版 自己免疫不全・自己炎症学会編集 (2023)
  • 著者名/発表者名: 溝口洋子、岡田賢
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 診断と治療社
• [図書] 好中球機能 小児臨床検査ガイド (2023)
  • 著者名/発表者名: 溝口洋子、岡田賢
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 文光堂