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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Rescue of 21 trisomy in Down syndrome cells using spindle assembly checkpoint

Research Project

Project/Area Number 15H04321
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

松浦 伸也  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (90274133)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮本 達雄  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 講師 (40452627)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords染色体 / 遺伝病
Outline of Annual Research Achievements

ダウン症は、特異顔貌と乳児期の哺乳力低下、さらに先天性心疾患や白血病など多くの全身性合併症を特徴とする。早期療養と適切な健康管理により予後は大きく改善したが、異常染色体を根本的に治療する方法は未だ知られていない。そうしたなか、培養細胞レベルで過剰21番染色体を正常化する手法が報告されて注目を集めている(Li et al. Cell Stem Cell 2012; Jiang et al. Nature 2013)。しかし、いずれも外来遺伝子をゲノムに組み込む手法であるため、予期しない遺伝情報の改変を引き起こすリスクが懸念され、より安全な手法の開発が求められている。申請者らは、染色体数の不安定性を特徴とするPCS(MVA)症候群の病態がトリソミー治療法に利用できるとの着想を得て、ダウン症細胞の過剰21番染色体を正常化させる本研究計画を立案した。
BubR1 siRNA導入によりダウン症細胞で、多彩異数性モザイクの病態が再現された。しかし、過剰21番染色体のみダイソミーに変化した細胞クローンは今のところ樹立できていない。今後は、単離する細胞クローンの数を増やすことで、過剰21番染色体のみ喪失した細胞クローンの樹立を目指したい。
一方、ダウン症の皮膚線維芽細胞をリプログラミングするだけで、21トリソミーが正常に変化したiPS細胞クローンが樹立された。最近、ダウン症の線維芽細胞をiPS細胞にリプログラミングするだけで、核型が正常な細胞が一定の割合で樹立されることが報告された(Hirota et al, Science 2017)。すなわち、細胞のリプログラムが染色体異常を正常核型に誘導するメカニズムの存在が示唆された。今後はこのメカニズムを、本研究で作製したライブセルイメージング法を活用して明らかにしていく予定である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Exploration of genetic basis underlying individual differences in radiosensitivity within human populations using genome editing technology2018

    • Author(s)
      Miyamoto Tatsuo、Akutsu Silvia Natsuko、Tauchi Hiroshi、Kudo Yoshiki、Tashiro Satoshi、Yamamoto Takashi、Matsuura Shinya
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 1 Pages: 1~8

    • DOI

      10.1093/jrr/rry007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Updated summary of genome editing technology in human cultured cells linked to human genetics studies2017

    • Author(s)
      Miyamoto Tatsuo、Akutsu Silvia Natsuko、Matsuura Shinya
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 63 Pages: 133~143

    • DOI

      10.1038/s10038-017-0349-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PLK1-mediated phosphorylation of WDR62/MCPH2 ensures proper mitotic spindle orientation2017

    • Author(s)
      Miyamoto Tatsuo、Akutsu Silvia Natsuko、Fukumitsu Akihiro、Morino Hiroyuki、Masatsuna Yoshinori、Hosoba Kosuke、Kawakami Hideshi、Yamamoto Takashi、Shimizu Kenji、Ohashi Hirofumi、Matsuura Shinya
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: 26 Pages: 4429~4440

    • DOI

      10.1093/hmg/ddx330

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Induction of somatic mutations by low-dose X-rays: the challenge in recognizing radiation-induced events2017

    • Author(s)
      Nagashima Haruki、Shiraishi Kumiko、Ohkawa Saori、Sakamoto Yuki、Komatsu Kenshi、Matsuura Shinya、Tachibana Akira、Tauchi Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 1 Pages: 1~7

    • DOI

      10.1093/jrr/rrx053

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of ATM heterozygous mutations underlying individual differences in radiosensitivity using genome editing in human cultured cells2017

    • Author(s)
      Royba Ekaterina、Miyamoto Tatsuo、Natsuko Akutsu Silvia、Hosoba Kosuke、Tauchi Hiroshi、Kudo Yoshiki、Tashiro Satoshi、Yamamoto Takashi、Matsuura Shinya
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 1~11

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06393-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Wilms tumor accompanied by premature chromatid separation2017

    • Author(s)
      Shimada Kazuhiro、Yanagisawa Ryu、Kubota Noriko、Hidaka Eiko、Sakashita Kazuo、Ishii Eizaburo、Matsuura Shinya、Ogiso Yoshifumi
    • Journal Title

      Pediatric Blood & Cancer

      Volume: 64 Pages: e26255~e26255

    • DOI

      10.1002/pbc.26255

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Unravelling the pathological mechanisms of structure-chromosomal instability post IR in PCS(MVA) syndrome2018

    • Author(s)
      Silvia Natsuko Akutsu, Tatsuo Miyamoto, Shinya Matsuura
    • Organizer
      The 7th International symposium of Phoenix Leader Education Program for Renaissance from Radiation Disaster
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂期キナーゼPLK1による遺伝性小頭症原因遺伝子産物WDR62のリン酸化を介した細胞分裂軸安定化機構2017

    • Author(s)
      宮本達雄、細羽康介、Silvia Natsuko Akutsu、福満啓博、政綱宣規、森野豊之、川上秀史、山本卓、清水健司、大橋博文、松浦伸也
    • Organizer
      第60回日本放射線影響学会
  • [Presentation] 真性小頭症原因遺伝子産物WDR62による星状体微小管重合を介した細胞分裂軸制御2017

    • Author(s)
      宮本達雄、福満啓博、Silvia Natsuko Akutsu、政綱宜規、細羽康介、山本卓、松浦伸也
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] PLK1-mediated phosphorylation of WDR62/MCPH2 is required for proper mitotic spindle orientation2017

    • Author(s)
      Tatsuo Miyamoto, Kosuke Hosoba, Silvia Natsuko Akutsu, Hiroyuki Morino, Akihiro Fukumitsu, Yoshinori Masatsuna, Hideshi Kawakami, Takashi Yamamoto, Kenji Shimizu, Hirofumi Ohashi, Shinya Matsuura
    • Organizer
      第75回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Identification of ATM heterozygous mutations underlying individual differences in radiosensitivity using genome editing technolog2017

    • Author(s)
      Tatsuo Miyamoto, Ekaterina Royba, Silvia Natsuko Akutsu, Kosuke Hosoba, Hiroshi Tauchi, Yoshiki Kudo, Satoshi Tashiro, Takashi Yamamoto and Shinya Matsuura
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第62回大会
  • [Presentation] Trial for correction of trisomy 21 in a Down syndrome patient-derived induced pluripotent stem cells (iPSc)2017

    • Author(s)
      Silvia Natsuko Akutsu, Tatsuo Miyamoto, Hiroshi Ochiai, Kenichi Suzuki, Akira Shimamoto, Takashi Yamamoto and Shinya Matsuura
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第62回大会
  • [Presentation] Genome editing technique as a useful tool for analysing individual differences of radiosensitivity2017

    • Author(s)
      Ekaterina Royba, Tatsuo Miyamoto, Silvia Natsuko Akutsu, Kosuke Hosoba, Yoshiki Kudo, Satoshi Tashiro, Shinya Matsuura;
    • Organizer
      The 6th International symposium of Phoenix Leader Education Program for Renaissance from Radiation Disaster
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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