2015 Fiscal Year Research-status Report
コラーゲン遺伝子異常による心臓刺激伝導障害の新たな分子病態の解明
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15K15311
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
蒔田 直昌 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (00312356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧山 武 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30528302)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コラーゲン / 進行性心臓伝導障害 / CRISPR/CAS / ノックインマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. Purkinje線維標識マウス心筋におけるCOL6A2の局在・経年変化
Purkinje線維に特異的に発現するContactin2-EGFP融合タンパクのトランスジェニックマウス(cntn2-EGFP)を、胎生12日から生後1か月まで左室横断切片を作成し、VI型コラーゲンを免疫組織染色した。胎生時にはVI型コラーゲンは心室筋細胞の全層にわたって発現していたが、年齢依存性に心内膜側に集族するようになり、生後１月ではcontactin2と同様、ほぼ刺激伝導系に強く発現していた。単離心筋細胞でもVI型コラーゲンは、細胞外的リックスとして心筋細胞周囲に発現していた。RNAレベルでも、COL6AのRNA発現量は心室筋細胞よりも伝導系細胞で強かった。
2. 進行性心臓伝導障害(PCCD)の網羅的遺伝子解析
４世代にわたる日本人PCCD家系のうち罹患者3人・非罹患者２人の全エクソン解析を行った。各種公的バリエーションデータベースでフィルタリングしたところ、COL6A2, TTN(タイチン), NUPL2(ヌクレオポリン2)の変異が家系内で臨床像と合致していた。さらに、日本人PCCD 53家系に関して、上の３つの遺伝子を含む200遺伝子のターゲットエクソン解析を行ったところ、LMNA(ラミンA/C)16人、SCN5A(心筋Naチャネル)11人、COL6A2 2人、その他の遺伝子6人に変異が同定された。COL6A2はPCCDの新たな疾患遺伝子である可能性が高くなった。
3.CRISPR/Casシステムを用いたCOL6A2ノックインマウスの作成
CRISPR/Casシステムを用いて上記PCCD家系に同定されたCOL66A2-変異P402Aノックインマウスを作製した。21日後産仔のジェノタイピング行い、オフターゲット解析で配列異常がないものをファウンダー(F0)とし、さらに野生型個体との戻し交配を行って生殖系列伝達を確認する。現在F2世代のホモを繁殖中で、今後心電図を含め電気生理学的にPCCDとしての表現型がないかどうかを検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1. COL6A2が刺激伝導系細胞周囲の細胞外マトリックスとして発現分布していることを、刺激伝導系細胞を標識したトランスジェニックマウスを使い証明した。
2. 全エクソン解析、ターゲットエクソン解析によってPCCD患者の網羅的遺伝子解析を行い、COL6A2がPCCDの原因遺伝子であることを確実にした。
3. COL6A2-P402Aのノックインマウスを樹立し、近々機能評価を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. COL6A2-P402AのノックインマウスのIn vivo解析を行う。
2. PCCD患者からiPS心筋細胞を樹立し、刺激伝導障害メカニズムをin vitroで解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
1. COL6A2-P402AのノックインマウスのIn vivo解析を行うため。
2. PCCD患者からiPS心筋細胞を樹立し、機能解析するため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
1. COL6A2-P402AのノックインマウスのIn vivo解析を行う。
2. PCCD患者からiPS心筋細胞を樹立し、刺激伝導障害メカニズムをin vitroで解析する予定である。
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[Journal Article] Targeted resequencing identifies TRPM4 as a major gene predisposing to progressive familial heart block type I.2016
Author(s)
Daumy X, Amarouch MY, Lindenbaum P, Bonnaud S, Charpentier E, Bianchi B, Nafzger S, Baron E, Fouchard S, Thollet A, Kyndt F, Barc J, Le Scouarnec S, Makita N, Le Marec H, Dina C, Gourraud JB, Probst V, Abriel H, Redon R, Schott JJ.
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: 207
Pages: 349-358
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Novel mutation in the alpha-myosin heavy chain gene is associated with sick sinus syndrome.2016
Author(s)
Ishikawa T, Jou CJ, Nogami A, Kowase S, Arrington CB, Barnett SM, Harrell DT, Arimura T, Tsuji Y, Kimura A, Makita N
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Journal Title
Circ Arrhythm Electrophysiol
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cardiac sodium channel mutation associated with epinephrine-induced QT prolongation and sinus node dysfunction.2016
Author(s)
Chen J, Makiyama T, Wuriyanghai Y, Ohno S, Sasaki K, Hayano M, Harita T, Nishiuchi S, Yuta Yamamoto, Ueyama T, Shimizu A, Horie M, Kimura T.
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Journal Title
Heart Rhythm
Volume: 13(1)
Pages: 289-98
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The genetics underlying acquired long QT syndrome: impact for genetic screening.2016
Author(s)
Itoh H, Crotti L, Aiba T, Spazzolini C, Denjoy I, Fressart V, Hayashi K, Nakajima T, Ohno S, Makiyama T, Wu J, Hasegawa K, Mastantuono E, Dagradi F, Pedrazzini M, Yamagishi M, Berthet M, Murakami Y, Shimizu W, Guicheney P, Schwartz PJ, Horie M
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Journal Title
Eur Heart J
Volume: 37(18)
Pages: 1456-64.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Asymmetry of parental origin in long QT syndrome: preferential maternal transmission of KCNQ1 variants linked to channel dysfunction2016
Author(s)
Itoh H, Berthet M, Fressart V, Denjoy I, Maugenre S, Klug D, Mizusawa Y, Makiyama T, Hofman N, Stallmeyer B, Zumhagen S, Shimizu W, Wilde AA, Schulze-Bahr E, Horie M, Tezenas du Montcel S, Guicheney P.
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Journal Title
Eur J Hum Genet.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genotype-dependent differences in age of manifestation and arrhythmia complications in short QT syndrome.2015
Author(s)
Harrell DT, Ashihara T, Ishikawa T, Tominaga I, Mazzanti A, Takahashi K, Oginosawa Y, Abe H, Maemura K, Sumitomo N, Uno K, Takano M, Priori SG, Makita N.
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: 190
Pages: 1095-1104
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Functional Characterization of Rare Variants Implicated in Susceptibility to Lone Atrial Fibrillation2015
Author(s)
Hayashi K, Konno T, Tada H, Tani S, Liu L, Fujino N, Nohara A, Hodatsu A, Tsuda T, Tanaka Y, Kawashiri MA, Ino H, Makita N, Yamagishi M.
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Journal Title
Circ Arrhythm Electrophysiol
Volume: 8(5)
Pages: 1095-1104
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Molecular Mechanisms Underlying Urate-Induced Enhancement of Kv1.5 Channel Expression in HL-1 Atrial Myocytes.2015
Author(s)
Maharani N, Ting YK, Cheng J, Hasegawa A, Kurata Y, Li P, Nakayama Y, Ninomiya H, Ikeda N, Morikawa K, Yamamoto K, Makita N, Yamashita T, Shirayoshi Y, Hisatome I.
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Journal Title
Circ J
Volume: 79(2)
Pages: 2659-2668
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Fibrosis, Connexin-43, and Conduction Abnormalities in the Brugada Syndrome2015
Author(s)
Nademanee K, Raju H, de Noronha SV, Papadakis M, Robinson L, Rothery S, Makita N, Kowase S, Boonmee N, Vitayakritsirikul V, Ratanarapee S, Sharma S, van der Wal AC, Christiansen M, Tan HL, Wilde AA, Nogami A, Sheppard MN, Veerakul G, Behr ER
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Journal Title
J Am Coll Cardiol
Volume: 66(18)
Pages: 1976-1986
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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