3塩基繰り返し配列を有するマウスを用いたフックス角膜内皮ジストロフィの病態解明

使用具有三碱基重复序列的小鼠阐明福克斯角膜内皮营养不良的病理学

基本信息

批准号：
22K09824
负责人：
小泉範子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Doshisha 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

项目摘要

フックス角膜内皮ジストロフィ（FECD）は、角膜内皮細胞の障害によって重篤な視力障害を生じる疾患である。FECDは特に白人における罹患率が40歳以上の人口の約4%と高く、世界の角膜移植の原因疾患の第一位を占める疾患であるが、その病態は不明であり、角膜移植以外には治療法がない。近年、FECD患者の約30-80%において、TCF4遺伝子のイントロン領域におけるCTGの3塩基繰り返し配列（トリプレットリピート）に50回以上の伸長が認められることが報告された。TCF4におけるトリプレットリピート伸長は、FECDに最も強く相関する遺伝的背景であるが、トリプレットリピートの伸長がFECDの発症や病態の進展にどのような役割を果たすのかは不明である。本研究では、TCF4にトリプレットリピートをノックインしたFECDモデルマウスを用いて、トリプレットリピートがFECDにおける角膜内皮細胞死と細胞外マトリックス過剰産生を生じる機序を解明することを目指す。本年度は、TCF4に100回のctgリピートを持つノックインマウスおよびコントロールマウスの角膜内皮を用いたRNA-Seq解析を行なった。ノックインマウスではコントロールマウスと比べて3707個の発現変動遺伝子が同定され、主成分分析および相関分析により、コントロールマウスと異なる遺伝子発現パターンを示した。さらにGO解析により、ノックインマウスでは細胞間接着や細胞外マトリクス形成に関与する遺伝子の変動を認めた。KEGGパスウェイ解析では、PI3K/Aktシグナルや細胞外マトリクス受容体相互作用に関与する遺伝子変動を認めた。これらの結果より、マウスの角膜内皮におけるctgリピートの伸長が、FECDの臨床的特徴であるECMの制御異常に関与する可能性が示された。

Fuchs角膜内皮营养不良（FECD）是一种疾病，由于对角膜内皮细胞的损害会导致严重的视力丧失。 FECD的发病率很高，尤其是在白人中，约占40岁以上人口的4％，使其成为全球角膜移植的第一疾病，但其病理却未知，除了角膜移植以外，没有其他治疗方法。近年来，据报道，在大约30-80％的FECD患者中，在TCF4基因内含子的CTG三基重复序列（三重态重复）中已经观察到超过50多个扩展。 TCF4中的三重态重复扩展是与FECD最密切相关的遗传背景，但目前尚不清楚三重态重复扩展在FECD发展和病理发展中的作用。在这项研究中，我们旨在使用FECD模型小鼠在TCF4中撞倒三重态小鼠，在FECD中引起角膜内皮细胞死亡和细胞外基质过量产生的机制。今年，使用TCF4中的100 CTG重复序列的敲入小鼠和对照小鼠的角膜内皮进行RNA-Seq分析。与对照小鼠相比，在敲门小鼠中鉴定了3707个变量表达基因，主成分分析和相关分析显示，对照小鼠的基因表达模式不同。此外，GO分析揭示了敲入小鼠中与细胞细胞粘附和细胞外基质形成有关的基因的变化。 KEGG途径分析表明，PI3K/AKT信号和细胞外基质受体相互作用涉及的基因变化。这些结果表明，小鼠角膜内皮中CTG重复的伸长可能与ECM的异常控制有关，ECM是FECD的临床特征。