Deciphering the genetics and molecular pathogenesis of heterotaxic and conotruncal congenital heart defects.

破译异位性和圆锥干先天性心脏缺陷的遗​​传学和分子发病机制。

• 批准号: 17J09192
• 负责人: 中釜 悠
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09192/
• 关键词: 疾患モデリング; 円錐動脈幹異常; 心肥大; Noonan症候群; 全エクソーム解析; 先天性心疾患; 内臓錯位; ゲノム編集

・先天性心疾患患者の網羅的ゲノム解析と情報科学的解析による候補遺伝子探索、さらにはアンチセンスモルフォリノによるスクリーニングを経て、これまでヒト疾患との関連が明らかになっていなかった遺伝子LZTR1およびDNAH10を疾患関連遺伝子として同定した。ゼブラフィッシュ胚およびマウス受精卵のゲノム編集を行い、上記遺伝子の変異体を作成し、in vivoにおける同遺伝子の機能解析を展開した。・LZTR1遺伝子改変ゼブラフィッシュのヘテロ欠失体同士の交配により、ホモ化に成功した。組織学的解析によって、LZTR1ホモ欠失体の心臓表現型は患者病態（円錐動脈幹奇形に伴う、心室肥大）を忠実に再現していた。・さらに免疫組織染色によって、遺伝子Xの下流シグナルの一つとして、ERKを同定し、本疾患のRAS/MAPK症候群（Noonan症候群類縁疾患）とのオーバーラップが示唆された。・一方、DNAH10遺伝子改変マウスのF0個体は不妊となり、系統維持・継代が困難であった。仕方なくF0個体を解析することとなったが、残念ながら遺伝子Y改変F0マウスは目的の患者表現型（内臓錯位）を呈さず、疾患原因遺伝子としての証拠を掴むことは出来なかった。・in vivo機能解析の結果を受け、現在はLZTR1タンパクのパートナー因子について、リコンビナントタンパク合成とそれを用いたプルダウンアッセイの準備を進めている。・また、本疾患モデルゼブラフィッシュから得られる単離心筋細胞は、哺乳動物のそれと異なり、中長期培養、薬剤刺激、RNA阻害実験に適しており、RAS/MAPK症候群関連心臓病の細胞レベルの病態生理を解析する上で、最適なプラットフォームを提供してくれる。現在、細胞エネルギー代謝が細胞機能・表現型を規定する、という作業仮説に基づき、RAS/MAPKの単離心筋細胞エネルギー代謝異常と機能連関の解析を行っている。

- 在对先天性心脏病患者进行了全面的基因组分析之后，使用信息科学分析寻找候选基因，并用反义莫诺利诺，基因LZTR1和DNAH10进行筛查，以前曾经对人类疾病不确定，被确定为疾病相关的基因。对斑马鱼胚胎和小鼠受精卵进行了基因组编辑，创建了上述基因的突变体，并在体内开发了同一基因的功能分析。 - 通过交配LZTR1修饰的斑马鱼的异质缺失是成功的。组织学分析表明，LZTR1同型同体的心脏表型忠实地重现了患者的病理学（与锥形躯干畸形相关的心室肥大）。 - 免疫组织化学染色也将ERK鉴定为基因X的下游信号之一，这表明与这种疾病的RAS/MAPK综合征（Noonan综合征相关疾病）重叠。另一方面，DNAH10修饰的小鼠的F0个体变得不育，因此很难维护和传播系统。尽管我们别无选择，只能分析F0个个体，但不幸的是，基因Y修饰的F0小鼠没有表现出所需的患者表型（内脏络合），并且无法获得造成疾病基因的证据。 - 遵循体内功能分析的结果，我们目前正在使用LZTR1蛋白伴侣因子来准备重组蛋白质合成和下拉测定。此外，与哺乳动物的动物不同，从该疾病的斑马鱼模型中获得的分离的心肌细胞适用于中期至长期培养，药物刺激和RNA抑制实验，为分析RAS/MAPK综合征综合症心脏病的细胞病理生理学提供了最佳平台。目前，我们正在基于细胞能量代谢定义细胞功能和表型的工作假设，分析RAS/MAPK中分离的心肌细胞能量代谢的功能连锁。

项目成果

Case Studies on the Molecular Diagnosis of Mowat–Wilson Syndrome: The Role of Chromosomal Microarray in Approaching Syndromic Congenital Heart Defects

Mowat-Wilson 综合征分子诊断案例研究：染色体微阵列在诊断综合征性先天性心脏缺陷中的作用

• DOI: 10.24509/jpccs.180203
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery
• 作者: Nakagama Yu;Inuzuka Ryo;Tanaka Yu;Shiraga Kazuhiro;Asakai Hiroko;Shindo Takahiro;Hirata Yoichiro;Takita Junko;Ogawa Seishi;Oka Akira
• 通讯作者: Oka Akira

セピアプテリン還元酵素欠損症に認められたleaky splicing variant

在墨蝶呤还原酶缺乏症中观察到的泄漏剪接变异

• 发表时间: 2019
• 作者: 中釜悠;三牧正和;新宅治夫;濱中耕平;宮武聡子;松本直通;犬塚亮;岡明
• 通讯作者: 岡明

Whole-exome sequencing identifies novel MYL2 mutations in a rare autosomal recessive myosinopathy

全外显子组测序鉴定出罕见常染色体隐性肌肌球蛋白病中的新型 MYL2 突变

• 发表时间: 2018
• 作者: Ogawa Y;Shindo T;Nakagama Y;Shimoda K;Shiraga K;Asakai H;Hirata Y;Ogawa S;Inuzuka R;Oka A
• 通讯作者: Oka A

Identification of a Novel Titin Variant Underlying Myocardial Involvement in Neurofibromatosis Type 1

1 型神经纤维瘤病心肌受累的新型 Titin 变异体的鉴定

• DOI: 10.1016/j.cjca.2018.07.473
• 发表时间: 2018
• 期刊: Canadian Journal of Cardiology
• 影响因子: 6.2
• 作者: Kizawa Mami;Nakagama Yu;Shindo Takahiro;Ogawa Seishi;Inuzuka Ryo
• 通讯作者: Inuzuka Ryo

BMPR2遺伝子に新生突然変異を有した肺動脈性肺高血圧症の孤発例

BMPR2基因新生突变的散发性肺动脉高压病例

• 发表时间: 2018
• 作者: 巻和佳奈;白神一博;中釜悠;浦田晋;朝海廣子;進藤考洋;平田陽一郎;犬塚亮;岡明
• 通讯作者: 岡明