Understanding the functional analysis of the epigenetic regulation in congenital cardio-craniofacial-limb defects

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心臓―四肢症候群は、ヒト先天異常症において心臓―上肢形成不全だけでなく高い発症率で頭部（頭頸部）形成不全を伴う。近年、共役因子依存的に組織特異的な形成に機能するエピゲノム因子が報告されたことにより、申請者はヒトHolt-Oram症候群(HOS)モデルとなるTbx5遺伝子破壊マウスを用いて本課題に取り組んでいる。本年度においては、新規非コードRNA、および、ヒストン制御因子に焦点をあて遺伝子破壊マウスを作成して頭頸部・心臓・上肢形成異常の解明を目指してきた。2022年度に遂行した研究結果を下記に記す。1；Tbx5;Gm5563多重遺伝子破壊マウスの形態解析：CoMBI/EFICを用いた3D空間解析により内部構造の詳細なデータを得ることができた。心室肉柱と房室中隔構造の消失、心房構造の縮小または消失、第一第二咽頭弓の融合または消失、が見受けられた。Tbx5単独のKOでは見受けられないこと、かつ、HOS患者ではレアなケースではあるが前述のような形態異常は報告されていることから、TBX5と遺伝的相互作用する機能性エピゲノム因子であると考えられる。2；Tbx5; Gm42017多重遺伝子破壊マウスの形態解析：iGONAD法を用いて多重遺伝子破壊マウスの作成に成功している。心臓形態異常はTbx5単一遺伝子破壊マウスとほぼ同程度であったのに対して、Tbx5+/-;Gm5563+/-マウス胚心臓ではTbx5+/-マウスと同程度の表現型であったのに対し、上肢においてはTbx5単一遺伝子破壊マウスと同程度の発生異常が見受けられた。このことから二つの非コードRNAによって、Tbx5は特異性を獲得していると考えられる。3；Ring1;Tbx5多重遺伝子破壊マウスの形態解析：頭部間葉系細胞の分化異常が見受けられた。血管への分化転換の可能性が高く、メカニズム理解に向けて次年度に取り組む。