プラダー・ウィリー症候群患者iPS細胞由来視床下部オルガノイドを用いた病態解明

使用普瑞德-威利综合征患者的 iPS 细胞来源的下丘脑类器官阐明病理学

• 批准号: 22KJ2690
• 负责人: 根本 晶沙
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2690/
• 关键词: エピゲノム編集; ゲノムインプリンティング疾患; プラダー・ウィリー症候群; 15q11-13; 視床下部オルガノイド; 患者iPS細胞

プラダー・ウィリー症候群(Prader-Willi Syndrome; PWS)患者細胞は、父方由来の15番染色体15q11-13領域を欠失し発現していないが、母方染色体にはメチル化され発現していないものの、その責任領域を保持している。そのため、母方の15q11-13領域の遺伝子発現を活性化できれば、PWSの遺伝子治療につながることが期待される。本研究では、PWS患者由来iPS細胞を用いて、PWSのインプリンティング異常を直接的に正常化するため、任意のゲノム領域を脱メチル化するエピゲノム編集を用いることによって、失われたインプリンティング遺伝子群の発現のレスキューを試みた。実験には、欠失、母性片親性ダイソミー、インプリンティング異常を含む4例の患者iPS細胞を使用した。SNRPN遺伝子のプロモーター周辺に位置し、15q11-13領域のメチル化状態を制御するインプリンティング制御領域を標的としてエピゲノム編集を行ったところ、全ての患者iPS細胞においてSNRPN遺伝子の発現を健常者レベルまで回復させることに成功した。また、メチル化状態を確認したところ、標的とした領域は完全に脱メチル化されていた。15q11-13領域における他のインプリンティング遺伝子群についても調べたところ、SNRPN遺伝子だけでなく、他の複数の遺伝子発現の回復を確認した。そこで、インプリンティング遺伝子群の発現をレスキューした患者iPS細胞から、オルガノイド技術を用いて障害部位である視床下部に分化誘導を行った。誘導開始60日目においても、インプリンティング遺伝子群の発現は維持されていた。さらに、網羅的遺伝子発現解析によって、エピゲノム編集後の患者視床下部オルガノイドは、健常者視床下部の遺伝子発現パターンに近づいていることがわかった。今後は、これらの視床下部オルガノイドを用いて、病態表現型の詳細な解析を行う。

Prader-Willi Syndrome; PWS) patient cells, paternal origin, chromosome 15q11-13 domain is missing, and the result is missing.いが, maternal chromosome にはメチル化され発appears していないものの, そのresponsibilities area をmaintains している.そのため, maternal の15q11-13 field の伝子発 appear をactivation できれば, PWS の伝子treatment につながることがLooking forward to される. The purpose of this study is to use iPS cells derived from PWS patients, to directly normalize abnormalities in PWS patients, and to use arbitrary methods. Territory を off the メチル化 するエピゲノム compiled を いることによって、 Lostれたインプリンティング伝子群の発行のレスキューをtestみた. iPS cells were used in 4 patients including 実験には, 実験, maternal film parent sex ダイソミー, and インプリンティング abnormality. SNRPN legacy 伝子のプロモーターaround 辺に Location し, 15q11-13 domain のメチル化 STATUS をcontrol するインプリンティング control domain をOBJECT としEdited by てエピゲノムを行ったところ, all てのpatient iPS cells においてS NRPN's remaining child is now a healthy person, and the reply is successful. The また, メチル化 status をconfirmation したところ, the target とした domain は completely に出メチル化 されていた. 15q11-13 The field is the sameところ, SNRPN缝子だけでなく, hisのpluralの缝子発 appearのreplyをconfirmした.そこで、インプリンティング伝subgroupの発出账秒到をレスキューしたpatient iPS cells The technology of から, オルガノイド uses the いて barrier part to induce differentiation in the lower part of the visual bed. The induction starts on the 60th day of the year.さらに、The remains of the net are now analyzed by によって and エピゲノムThe lower part of the patient's vision bed オルガノイドは, healthy people look at the lower part of the bed and look at the remaining parts of the bed. From now on, we will use detailed analysis of pathological phenotypes based on the lower part of the bed.

项目成果

Modeling Prader-Willi syndrome using hypothalamic organoids from patient-derived induced pluripotent stem cells.

使用来自患者的诱导多能干细胞的下丘脑类器官模拟普瑞德-威利综合征。

• 发表时间: 2022
• 作者: Akisa Nemoto;Hironobu Okuno;Kent Imaizumi;Hideyuki Okano
• 通讯作者: Hideyuki Okano

エピゲノム編集技術を用いたプラダー・ウィリー症候群患者由来視床下部オルガノイドのレスキュー

利用表观基因组编辑技术拯救普瑞德威利综合征患者下丘脑类器官

• 发表时间: 2023
• 作者: Akisa Nemoto;Hironobu Okuno;Kent Imaizumi;Hideyuki Okano
• 通讯作者: Hideyuki Okano