2016 Fiscal Year Annual Research Report
Myotonic dystrophy type 1 patient-derived iPSCs for the investigation of CTG repeat instability
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26430053
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
櫻井 英俊 京都大学, iPS細胞研究所, 准教授 (80528745)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 筋強直性ジストロフィー / iPS細胞 / 病態再現 / CTGリピート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、筋強直性ジストロフィー(DM1)患者1例からのiPS細胞2クローンと、健常者由来iPS細胞2クローンについて、それぞれ心筋細胞へ分化させRNAseqによる網羅的遺伝子発現解析を進めた。DM1細胞で特異的に5倍以上上昇する遺伝子として約300個を、1/5以下に発現が低下する遺伝子として約200個を同定したが、これまで報告のあるミスマッチ修復蛋白などリピート伸長に関連するような分子の同定には至らなかった。また前年度にエピジェネティックな異常が認められたDMPKおよびSix5について、アンチセンス鎖の発現量も含めて解析したが明確な差は認めず、エピジェネティックな異常が発現異常に直結しているわけではないという結果であった。
リピート伸長と細胞分裂の関連を調べるため、Cell Traceによる分裂回数測定実験を行った。リピート伸長が認めらられたiPS細胞の維持培養中では1週間で平均8.9回の分裂であったのに対し、筋分化誘導では1週間で平均5.6回の細胞分裂回数であった。我々が評価したサンプルの分裂回数を試算すると、維持培養では約55回、筋分化誘導では約6回となる。このことからiPS細胞モデルにおけるリピート伸長は、細胞分裂時に起きていることが示唆された。
期間全体を通して得られた成果としては、１）DM1-iPS細胞におけるリピート伸長は未分化細胞維持培養時に顕著にみられ、分化誘導時にはあまり認められないこと。２）またそれは細胞分裂回数と関連があること。３）DM1-iPS細胞から分化させた神経、心筋、骨格筋細胞において、患者で認められるのと同様のスプライシング異常が起きること。４）そしてDM1-iPS細胞由来心筋細胞ではDMPK遺伝子近傍にエピジェネティックな異常が存在すること、であり、これら成果をScientific Reports誌に投稿し受理・出版された。
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[Journal Article] Myotonic dystrophy type 1 patient-derived iPSCs for the investigation of CTG repeat instability2017
Author(s)
Ueki J, Nakamori M, Nakamura M, Nishikawa M, Yoshida Y, Tanaka A, Morizane A, Kamon M, Araki T, Takahashi M.P., Watanabe A, Inagaki N, Sakurai H.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 42522
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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