2018 Fiscal Year Annual Research Report
早老遺伝子の多角的解析に基づく老化と疾患の分子病態解明
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17H01558
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
横手 幸太郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20312944)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 孝彦 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (40301791)
竹本 稔 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任教授 (60447307)
前澤 善朗 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (80436443)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ウェルナー症候群 / iPS細胞 / 間葉系幹細胞 / 分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）WS患者iPS細胞由来間葉系幹細胞を用いた加齢性変化の分子メカニズム・分化系の確立：
合計８人のウェルナー症候群患者からiPS細胞の樹立を行なった。さらに、ウェルナー症候群では結合組織の病変や、間葉系の肉種を好発するため、このiPS細胞を間葉系幹細胞などに分化させる系を確立した。ウェルナー症候群患者由来iPS細胞から分化した間葉系幹細胞は、増殖が遅延しており、老化関連beta Gal染色が亢進していた。さらに、遺伝子発現の検討では、カルシウム代謝、脂質代謝や血管新生、癌の転移などに関連する遺伝子が変化していた。また、皮膚線維芽細胞についてもRNA-seqを用いて検討を行ったところcell cycleやDNA複製などに関与する遺伝子に変化が見られた。
２）早老症モデルマウスの作製と検討：WSの原因遺伝子であるWrnの欠損マウスはヒトと異なり表現型を有さない。一方、RECQヘリケースには、WRN以外のファミリー遺伝子が存在するため、その一つであるRecql5とWrnノックアウトマウスを交配し表現型を検討した。すると、ダブルノックアウトマウスは野生型と比較して体重が増えやすく、耐糖能に異常を生じていることがわかり、加齢に伴っておこるメタボリックシンドロームのモデル病態であると考えられた。また、培養細胞でWrnとRecql5を同時にノックダウンすると、細胞増殖が低下し、DNA損傷が亢進する事がわかった。
３）マーモセットを用いた早期老化モデル動物の作成：
遺伝子編集技術Talenを用いてマーモセット受精卵にWrn遺伝子をノックアウトすることで、早老症マーモセットの作成に取り組んでいる。現在Talenの構築は終了、受精卵でWrnがノックアウトされることを確認した。
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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
当初の予想を上回る数の患者さんからiPS細胞を樹立することが出来た。間葉系幹細胞ならびに皮膚線維芽細胞のRNA-seqのデータからも、興味深い遺伝子の変動が認められ、今後その阻害剤などを用いて、老化における役割について検討する。以上のことから、順調にプロジェクトが進捗していると考えております。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）WS患者iPS細胞由来間葉系幹細胞を用いた加齢性変化の分子メカニズム・分化系の確立：昨年度はiPS細胞の樹立と分化系の確立、および一部の細胞形質の評価を行うことができた。現時点で間葉系幹細胞や、皮膚の線維芽細胞を用いた検討により、細胞内シグナリング、細胞外マトリクス、炎症性サイトカインなど興味深い遺伝子について発現変化が認められている。今後は阻害剤を用いてこれらの分子に介入することで、表現型が軽減するか否かを観察し、ウェルナー症候群における老化への関与について検討する。
２）早老症モデルマウスの作製と検討：WrnとRecql5のダブルKOマウスは正常に出生するが、その後徐々に肥満、耐糖能障害、メタボリックシンドロームを呈することがわかった。今後は動脈硬化モデルの作成や、表現型に関連が予測される脂肪、肝臓、脳などの組織学的解析、分子生物学的解析を、組織切片、RNA-seq、モデル動物から採取した初代培養細胞の解析により、進めていく。
３）マーモセットを用いた早期老化モデル動物の作成：遺伝子編集技術であるTalenを用い、マーモセットの受精卵にてWrn遺伝子をノックアウトすることで、早老症マーモセットの作成に取り組んでいる。現在マーモセットの受精卵への遺伝子操作は目処が立ったため、今後実際の動物作成に取り組む予定である。
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[Journal Article] Characteristic Clinical Features of Werner Syndrome with a Novel Compound Heterozygous WRN Mutation c.1720+1G>A Plus c.3139-1G>C2019
Author(s)
Matsumoto N, Ohta Y, Deguchi K, Kishida M, Sato K, Shang J, Takemoto M, Hishikawa N, Yamashita T, Watanabe A, Yokote K, Takemoto M, Oshima J, Abe K
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Journal Title
Intern Med
Volume: 58
Pages: 1033-1036
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Transcription Factor 21 Is Required for Branching Morphogenesis and Regulates the Gdnf-Axis in Kidney Development2018
Author(s)
Ide S, Finer G, Maezawa Y, Onay T, Souma T, Scott R, Ide K, Akimoto Y, Li C, Ye M, Zhao X, Baba Y, Minamizuka T, Jin J, Takemoto M, Yokote K, Quaggin SE
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Journal Title
J Am Soc Nephrol
Volume: 29
Pages: 2795-2808
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Biallelic WRN Mutations in Newly Identified Japanese Werner Syndrome Patients2018
Author(s)
Maezawa Y, Kato H, Takemoto M, Watanabe A, Koshizaka M, Ishikawa T, Sargolzaeiaval F, Kuzuya M, Wakabayashi H, Kusaka T, Yokote K, Oshima J
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Journal Title
Mol Syndromol
Volume: 9
Pages: 214-218
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Physician-initiated clinical study of limb ulcers treated with a functional peptide, SR-0379: from discovery to a randomized, double-blind, placebo-controlled trial2018
Author(s)
Nakagami H, Sugimoto K, Ishikawa T, Fujimoto T, Yamaoka T, Hayashi M, Kiyohara E, Ando H, Terabe Y, Takami Y, Yamamoto K, Takeya Y, Takemoto M, Koshizaka M, Ebihara T, Nakamura A, Nishikawa M, Yao XJ, Hanaoka H, Katayama I, Yokote K, Rakugi H
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Journal Title
NPJ Aging Mech Dis
Volume: 4
Pages: 2
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Apple procyanidins promote mitochondrial biogenesis and proteoglycan biosynthesis in chondrocytes2018
Author(s)
Masuda I, Koike M, Nakashima S, Mizutani Y, Ozawa Y, Watanabe K, Sawada Y, Sugiyama H, Sugimoto A, Nojiri H, Sashihara K, Yokote K, Shimizu T
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 8
Pages: 7229
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Immune-mediated acquired lecithin-cholesterol acyltransferase deficiency: A case report and literature review2018
Author(s)
Ishibashi R, Takemoto M, Tsurutani Y, Kuroda M, Ogawa M, Wakabayashi H, Uesugi N, Nagata M, Imai N, Hattori A, Sakamoto K, Kitamoto T, Maezawa Y, Narita I, Hiroi S, Furuta A, Miida T, Yokote K
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Journal Title
J Clin Lipidol
Volume: 12
Pages: 888-897
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] p53-inducible DPYSL4 associates with mitochondrial supercomplexes and regulates energy metabolism in adipocytes and cancer cells2018
Author(s)
Nagano H, Hashimoto N, Nakayama A, Suzuki S, Miyabayashi Y, Yamato A, Higuchi S, Fujimoto M, Sakuma I, Beppu M, Yokoyama M, Suzuki Y, Sugano S, Ikeda K,Tatsuno I, Manabe I, Yokote K, Inoue S, Tanaka T
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 115
Pages: 8370-8375
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Comparing the Effects of Ipragliflozin and Metformin on Visceral Fat Reduction in Patients with Type 2 Diabetes Inadequately Controlled with Sitagliptin - A Prospective, Multicenter, Blinded-Endpoint, Randomized Controlled Study in Japan (PRIME-V Study)2018
Author(s)
Koshizaka M, Yokote K, Ishibashi R,Maezawa Y, Sakamoto K, Yokoh H, Onishi S, Kobayashi K, Tokuyama H, Ishikawa T, Shoji M, Ide S, Ide K, Baba Y, Horikoshi T, Shimofusa R, Takahashi S, Nagashima K, Sato Y, Takemoto M, On behalf of the PRIME-V study group
Organizer
the American Diabetes Association's 78th Scientific Sessions
Int'l Joint Research
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[Presentation] Comparison of ipragliflozin and metformin for visceral fat reduction in elderly patients with type 2 diabetes: a prospective, blinded-endpoint, randomised controlled study2018
Author(s)
Koshizaka M, Yokote K, Ishikawa K, Ishibashi R, Yoko H, Sakamoto K, Ishikawa T, Maezawa Y, Takemoto M, PRIME-V Study Group Chiba University Hospital, Chiba Japan
Organizer
European Association for the Study of Diabetes 54th Annual Meeting
Int'l Joint Research
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