一卵性双生児間の後天性の精神発達差異の解明にむけたiPS技術の次世代応用

新一代 iPS 技术应用阐明同卵双胞胎之间智力发育的后天差异

• 批准号: 15K15388
• 负责人: 久保田 健夫
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K15388/
• 关键词: エピジェネティクス; エピゲノム; 一卵性双生児; Rett症候群; iPS細胞; 神経細胞; DNAメチル化; 遺伝子発現

【本研究の目的】１つの受精卵の分離から発生する一卵性双生児間においてその表現型が異なる場合があることが知られてきた。これを受けて我々は、これまでMECP2遺伝子変異を共有しレット症候群を呈する一卵性双生児の神経症状の差意が、遺伝的素質（全ゲノムDNA配列）ではなく、環境の影響を受けて変化する素因（エピゲノム：DNA上のメチル化修飾）の差異とこれに起因する遺伝子発現差異である可能性を報告た（PLoS ONE 2013）。しかしながらこの結果は、脳組織や神経細胞に基づくものでなく末梢組織（皮膚線維芽細胞）で獲得した知見であった。このような背景の下、皮膚線維芽細胞からiPS技術を用いて、神経細胞を作製した（Mol Brain 2015）。以上を踏まえ、本研究の目的は、Rett症候群双子患者からiPS技術を介して作製した神経細胞において、皮膚線維芽細胞で観察されたエピゲノム差異がiPS細胞化の差異の初期化の過程で消去されずに残存し、神経細胞内での遺伝子の差異を生み出していることを明らかにすることであった。【具体的な実施内容】iPS細胞化前の元組織で見出されたわずかなエピゲノム差異が神経細胞誘導後も認められることを明らかにするために、平成27年度は、旧来のiPS細胞作製法の課題（ゲノム領域に初期化4遺伝子を挿入する方法：挿入部位は株によりバラつくこと）を解決した新法（ゲノム領域に挿入させることが不要：エピソーマル・プラスミド法）を用いて均質なiPS細胞株を一卵性双生児の皮膚線維芽細胞から樹立した。

[Objective of this study] 1. The separation and development of zygotes in monozygotic twins are different in phenotype. The likelihood of differences in mental symptoms and genetic quality (complete DNA alignment) in monozygotic twins affected by environmental influences due to differences in genetic modifications on DNA and differences in genetic causes was reported (PLoS ONE 2013). As a result, the tissue and nerve cells were isolated from the peripheral tissue (skin line cells). In this context, the use of iPS technology in skin line cells and nerve cells (Mol Brain 2015). The aim of this study is to investigate the differences in iPS cellularity and the initial process of differentiation in neurons and skin cells in twin patients with Rett syndrome, and to eliminate the differences in iPS cellularity. [Specific implementation] iPS cells before the meta-organization to see the difference between the induction of neurons after recognition, Heisei 27 years ago, the issue of iPS cell production method The new method for solving this problem is to use homogeneous iPS cell lines and establish one-ovular twin skin line cells.

项目成果

Epigenetics as a basis for diagnosis and treatment of Neurodevelopmental Disorders.

表观遗传学作为神经发育障碍诊断和治疗的基础。

• 发表时间: 2015
• 作者: Nghia NA;Hirasawa T;Kasai H;Obata C;Moriishi K;Mochizuki K;Koizumi S;Kubota T.;久保田健夫;久保田健夫;Kubota T.
• 通讯作者: Kubota T.

Advantage in Human Induced Pluripotent Stem Cells Research of X-Linked Genetic Diseases for Drug Screening.

人类诱导多能干细胞研究X连锁遗传病药物筛选的优势。

• 发表时间: 2015
• 期刊: Int J Stem Cell Res Ther
• 作者: 大林遥;森永芳智;鶴田一人;岡本南;片上幸美;石原香織;小佐井康介;宇野直輝;関野元裕;長谷川寛雄;原哲也;栁原克紀;Kubota T.
• 通讯作者: Kubota T.

シンポジウム３ 疾患発症に関わる環境エピゲノム変化「オーバービュー」.

研讨会 3：与疾病发作相关的环境表观基因组变化概述。

• 发表时间: 2015
• 作者: Nghia NA;Hirasawa T;Kasai H;Obata C;Moriishi K;Mochizuki K;Koizumi S;Kubota T.;久保田健夫;久保田健夫
• 通讯作者: 久保田健夫

ワークショップ1W22 健康度を最適化する成育環境と個体の干渉原理 「健康度を最適化する生育環境と個体の干渉原理～イントロダクション～」.

研讨会 1W22 生长环境与个体之间相互作用以优化健康的原理“生长环境与个体之间相互作用以优化健康的原理 - 简介”。

• 发表时间: 2015
• 作者: Nghia NA;Hirasawa T;Kasai H;Obata C;Moriishi K;Mochizuki K;Koizumi S;Kubota T.;久保田健夫
• 通讯作者: 久保田健夫

日本遺伝子診療学会・日本遺伝子分析科学同学院共催シンポジウム ゲノム医療の質の保証とそれを支える人材の育成 「これからのゲノム医療に必要な人材」.

日本医学遗传学会和日本遗传分析学会联合主办的研讨会：基因组医学的质量保证和支持其的人力资源开发“未来基因组医学所需的人力资源”。

• 发表时间: 2015
• 作者: Nghia NA;Hirasawa T;Kasai H;Obata C;Moriishi K;Mochizuki K;Koizumi S;Kubota T.;久保田健夫;久保田健夫;Kubota T.;久保田健夫;久保田健夫;久保田健夫;久保田健夫
• 通讯作者: 久保田健夫