Investigation of the mechanism of Fabry cardiomyopathy from the association between TFEB activity and dysfunction in energy metabolism.

本研究では、ファブリー心筋症におけるエネルギー代謝異常の分子機序をTFEB関連シグナルの解析を通して明らかにすることを目的としている。令和４年度はiPS心筋細胞モデルにおけるTFEB活性の評価とファブリー病モデルマウスの解析を中心に行った。ファブリー病患者より樹立したiPS細胞を心筋細胞に分化させたファブリー心筋症モデルでは、GLA活性が欠損し、Gb3の蓄積を認めている。免疫染色によるTFEB核内移行でTFEB活性を評価したところ、非飢餓状態においては、ファブリーモデルとコントロールではTFEB活性化している細胞の割合が異なっていた。また、飢餓刺激などのTFEB活性化刺激を加えると、活性化刺激に対する反応性もファブリーモデルで違いが認められた。このことから、GLA活性欠損ないしGb3蓄積により非飢餓状態でのTFEB活性及び飢餓刺激に対する反応が影響を受けることが示唆された。導入・確立したファブリー病モデルマウスは、心筋細胞のGLA活性欠損・Gb3蓄積を認め、更には早期死亡を認めていたものの、明らかな心肥大や収縮能異常は認められず、死亡原因として心機能障害は否定的であった。一方で心臓組織のRNAシークエンス解析にて、有意に遺伝子発現プロファイルが変化していた。このことから、ファブリー病モデルマウスは通常飼育環境下において、典型的なヒトのファブリー心筋症の表現型は呈していないが、心筋細胞のGLA活性欠損・Gb3蓄積増加により、遺伝子発現が変化しており、GLA活性欠損・Gb3蓄積の心筋細胞への影響を調べるためのモデルとして意義があると考えられた。今後はGLA-KO/G3STGマウスにおけるエネルギー代謝異常の有無や、上記遺伝子発現プロファイルの変化とTFEBシグナルとの関連について解析を進める予定である。

本研究では、ファブリー心筋症におけるエネルギー代謝異常の分子機序をTFEB関連シグナルの解析を通して明らかにすることを目的としている。令和４年度はiPS心筋細胞モデルにおけるTFEB活性の評価とファブリー病モデルマウスの解析を中心に行った。ファブリー病患者より樹立したiPS細胞を心筋細胞に分化させたファブリー心筋症モデルでは、GLA活性が欠損し、Gb3の蓄積を認めている。免疫染色によるTFEB核内移行でTFEB活性を評価したところ、非飢餓状態においては、ファブリーモデルとコントロールではTFEB活性化している細胞の割合が異なっていた。また、飢餓刺激などのTFEB活性化刺激を加えると、活性化刺激に対する反応性もファブリーモデルで違いが認められた。このことから、GLA活性欠損ないしGb3蓄積により非飢餓状態でのTFEB活性及び飢餓刺激に対する反応が影響を受けることが示唆された。導入・確立したファブリー病モデルマウスは、心筋細胞のGLA活性欠損・Gb3蓄積を認め、更には早期死亡を認めていたものの、明らかな心肥大や収縮能異常は認められず、死亡原因として心機能障害は否定的であった。一方で心臓組織のRNAシークエンス解析にて、有意に遺伝子発現プロファイルが変化していた。このことから、ファブリー病モデルマウスは通常飼育環境下において、典型的なヒトのファブリー心筋症の表現型は呈していないが、心筋細胞のGLA活性欠損・Gb3蓄積増加により、遺伝子発現が変化しており、GLA活性欠損・Gb3蓄積の心筋細胞への影響を調べるためのモデルとして意義があると考えられた。今後はGLA-KO/G3STGマウスにおけるエネルギー代謝異常の有無や、上記遺伝子発現プロファイルの変化とTFEBシグナルとの関連について解析を進める予定である。