心筋細胞と心筋線維芽細胞の相互作用に着目した拘束型心筋症・心室拡張障害の病態解明

阐明限制性心肌病和心室舒张障碍的发病机制，重点关注心肌细胞和心肌成纤维细胞之间的相互作用

• 批准号: 22K08101
• 负责人: 小垣 滋豊
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08101/
• 关键词: 拘束型心筋症; 心筋線維芽細胞; iPS細胞

当院にて心臓移植を受けた小児拘束型心筋症患者の血液細胞から、山中4因子を発現するセンダイウイルスベクターを用いることで、iPS細胞株を樹立した。このiPS細胞株は、患者と同様、トロポニンＩ遺伝子にミスセンス変異を有しており、この変異はこれまでの既報やClinvarにおいても、pathogenicとされているバリアントである。また、正常核型を維持していること、3胚葉への分化能を維持していることを確認した。次に、このiPS細胞株を心筋細胞へと分化誘導したところ、95%以上の高率で心筋細胞へと分化誘導可能であった。さらに、このiPS細胞株に対して、CRISPR/Cas9システムを用いることで、トロポニンＩの変異を修復したiPS細胞株（Isogenic corrected line)と、ホモ接合体にした株（Homo line)を作成した。すべてのiPS細胞株は同様に心筋細胞への良好な分化誘導が可能であった。これらの細胞株を用いて、心筋細胞へと分化誘導したのちに、健常の心筋線維芽細胞と共培養を行った。これはインサートを用いたindirect co-cultrue系で行った。48時間の共培養の後、心筋線維芽細胞のRNA-seqを行ったところ、ヘテロ接合体である患者iPS細胞由来心筋細胞と共培養した心筋線維芽細胞は、その発現パターンが、isogenic corrected iPS細胞由来心筋細胞と共培養した心筋線維芽細胞や、共培養を行っていない線維芽細胞と比較して、かなり異なっており、またこの差異はHomo -iPS由来の心筋細胞と共培養した心筋線維芽細胞ではより顕著であった。

我们通过使用仙台病毒载体来建立IPS细胞系，该病毒载体表达Yamanaka 4因子的血液细胞的儿科约束心肌病患者的血液细胞，该病毒在我们医院接受了心脏移植。该IPS细胞系与患者一样，在肌钙蛋白I基因中具有识别突变，并且该突变在先前的报告和Clinvar中被称为致病性。还确认维持正常的核型，并保持分化为三种细菌的能力。接下来，当该IPS细胞系被诱使分化为心肌细胞时，可以以95％或更高的速度诱导分化为心肌细胞。此外，通过使用CRISPR/CAS9系统，用IPS细胞系制备了纯合菌株，该菌株在肌钙蛋白I（等源性校正线）和纯合菌株（HOMO系）中进行了突变。所有IPS细胞系都可以很好地诱导分化为心肌细胞。这些细胞系用于诱导分化为心肌细胞，然后与健康的心肌成纤维细胞共培养。这是使用插入物使用间接共文化系统完成的。经过48小时的共培养后，心肌成纤维细胞为RNA-Seq，与杂合患者IPS IPS细胞衍生的心肌细胞共培养的心肌成纤维细胞，与这些相差的IPS roped IPS的均质型含量和培养的心肌培养的表达模式，以及这些相差的伊普斯式均源性的含量和培养的含量，并具有这些相差的均质含量，并构成了这些均无原始的cardiester，并培养在与HOMO-IPS衍生的心肌细胞共培养的心肌成纤维细胞中。