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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Epigenome analysis in cardiomyocyte differentiation and failure

Research Project

Project/Area Number 26253049
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小室 一成  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (30260483)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内藤 篤彦  東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (10588891)
野村 征太郎  東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (10722118)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords分子心臓病学 / エピゲノム / 転写制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、心筋細胞へと分化する心臓発生、心筋細胞の機能が破綻する心不全発症の両者において、細胞個性がどのように変化するかをエピゲノム解析により明らかにすることで、これを制御する方法の開発につなげることを目的としたものである。
まず心筋細胞分化においては、マウスP19CL6細胞およびマウスES細胞の心筋細胞分化過程におけるエピゲノムのダイナミクスを解析した。その結果、分化に伴って活性化するWntシグナルの転写制御因子β-cateninが多能性転写因子と時期特異的に複合体を形成し、多数のエピゲノム改変因子と転写活性化複合体を形成すること、さらにはこの複合体が分化制御遺伝子を制御するエンハンサー領域に結合してエピゲノムを書き換えることが、心筋分化を制御していることを明らかにした。この結果は、再生医療に大きく貢献するだけでなく、普遍的な転写制御機構を明らかにしたものであり、ゲノム・エピゲノム異常が発症要因である癌の病態解明にも重要な基盤的知見である。
また心不全発症過程において、横行大動脈縮窄術による圧負荷心不全モデルを用いて、トランスクリプトーム解析およびエピゲノム解析を組み合わせることにより、心筋細胞の肥大および破綻(不全心筋細胞化)に関わる転写制御状態を明らかにした。また肥大した心筋細胞が破綻へと至る上で重要な因子を同定し、その因子のノックアウトマウスを用いることにより、心筋細胞破綻における重要性を確認した。この結果は、終末分化した心筋細胞を転写状態により詳細に分類できること、さらにはその分類が臓器機能と良く関係していることを明らかにしたものであり、本知見は今後あらゆる疾患の病態解析研究に貢献することが期待される。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 11 results)

  • [Journal Article] Dysbiosis and compositional alterations with aging in the gut microbiota of patients with heart failure.2017

    • Author(s)
      Kamo T, Akazawa H, Suda W, Saga-Kamo A, Shimizu Y, Yagi H, Liu Q, Nomura S, Naito AT, Takeda N, Harada M, Toko H, Kumagai H, Ikeda Y, Takimoto E, Suzuki JI, Honda K, Morita H, Hattori M, Komuro I.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 12 Pages: e0174099

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0174099.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Strategy for Genomic Research on Common Cardiovascular Diseases Aiming at the Realization of Precision Medicine: Personal Insights and Perspectives.2016

    • Author(s)
      Morita H, Komuro I.
    • Journal Title

      Circulation Research

      Volume: 119 Pages: 900-903

    • DOI

      10.1161/CIRCRESAHA.116.309802.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fukutin gene mutations that cause left ventricular noncompaction.2016

    • Author(s)
      Amiya E, Morita H, Hatano M, Nitta D, Hosoya Y, Maki H, Motozawa Y, Sato N, Ishiura H, Numakura S, Shintani Y, Kinugawa K, Takeda N, Shimizu J, Tsuji S, Komuro I.
    • Journal Title

      International Journal of Cardiology

      Volume: 222 Pages: 727-729

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2016.08.011.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HIF-1α-PDK1 axis-induced active glycolysis plays an essential role in macrophage migratory capacity.2016

    • Author(s)
      Semba H, Takeda N, Isagawa T, Sugiura Y, Honda K, Wake M, Miyazawa H, Yamaguchi Y, Miura M, Jenkins DM, Choi H, Kim JW, Asagiri M, Cowburn AS, Abe H, Soma K, Koyama K, Katoh M, Sayama K, Goda N, Johnson RS, Manabe I, Nagai R, Komuro I.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 7 Pages: 11635

    • DOI

      10.1038/ncomms11635.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel molecular mechanisms and regeneration therapy for heart failure.2016

    • Author(s)
      Oka T, Morita H, Komuro I.
    • Journal Title

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      Volume: 92 Pages: 46-51

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2016.01.028.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 臨床・基礎研究の強化2017

    • Author(s)
      小室一成
    • Organizer
      第81回 日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2017-03-18
    • Invited
  • [Presentation] Genetics of Cardiomyopathy2017

    • Author(s)
      野村征太郎
    • Organizer
      第81回 日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-19
    • Invited
  • [Presentation] 若者を心血管病から守る:金沢宣言への提言 Introduction2017

    • Author(s)
      小室一成
    • Organizer
      第81回 日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Invited
  • [Presentation] システム生物学的アプローチによる心不全1細胞モデリング2016

    • Author(s)
      野村征太郎、佐藤真洋、候聡志、藤田隆教、油谷浩幸、小室一成
    • Organizer
      第20回日本心不全学会学術集会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-09
    • Invited
  • [Presentation] 心筋症のハイスルーブットな遺伝子解析技術の構築とその応用2016

    • Author(s)
      野村征太郎、飛田尚重、藤田隆教、油谷浩幸、小室一成
    • Organizer
      第20回日本心不全学会学術集会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-09
    • Invited
  • [Presentation] Angiogenesis has two merits heart failure2016

    • Author(s)
      Issei Komuro
    • Organizer
      The 60th Annual Scientific Meeting of The Korean Society of Cardiology 2016
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2016-09-26 – 2016-09-27
    • Invited
  • [Presentation] Inflammation, ageing and heart failure.2016

    • Author(s)
      Issei Komuro
    • Organizer
      ESC Congress 2016
    • Place of Presentation
      Rome, Italy
    • Year and Date
      2016-08-27 – 2016-08-31
    • Invited
  • [Presentation] Mechanisms for heart failure2016

    • Author(s)
      Issei Komuro
    • Organizer
      World Congress of Cardiology and Cardiovascular Health
    • Place of Presentation
      Mexico City, Mexico
    • Year and Date
      2016-06-04 – 2016-06-06
    • Invited
  • [Presentation] Mechanisms of Heart Failure - crosstalks among ischemia, inflammation and senescence-2016

    • Author(s)
      Issei Komuro
    • Organizer
      The 11th IHA International Elite Forum
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      2016-05-26
    • Invited
  • [Presentation] Plenary Lecture : Molecular Mechanism of Heart Failure2016

    • Author(s)
      Issei Komuro
    • Organizer
      The 4th Wuhan International Conference on Cardiometabolic Science
    • Place of Presentation
      Wuhan, China
    • Year and Date
      2016-05-12 – 2016-05-14
    • Invited
  • [Presentation] Cardiac DNA damage causes heart failure.2016

    • Author(s)
      Issei Komuro
    • Organizer
      ISHR XXII World Congress
    • Place of Presentation
      Buenos Aires, Argentina
    • Year and Date
      2016-04-18 – 2016-04-21
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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