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。

プ ラ ダ ー · ウ ィ リ ー Syndrome (Prader - Willi Syndrome; PWS) cells in patients with は の 15 times of the origins, paternal chromosome 15 を owe q11-13 field loss し 発 now し て い な い が, maternal chromosome に は メ チ ル change さ れ 発 now し て い な い も の の, そ の responsibility areas を keep し て い る. そ の た め, maternal の 15 q11-13 の posthumous son 伝 発 now を activeness で き れ ば, PWS の but 伝 treatment に つ な が る こ と が expect さ れ る. This study で は を iPS cells of the origins, PWS patients with い て, PWS の イ ン プ リ ン テ ィ ン グ normalizing abnormal を direct に す る た め, arbitrary の ゲ ノ ム field を メ off チ ル change す る エ ピ ゲ ノ compiling を ム with い る こ と に よ っ て and わ れ た イ ン プ リ ン テ ィ ン グ heritage 伝 subgroup の 発 is の レ ス キ ュ ー を try み た. Be 験 に は, owe loss, maternal pro ダ イ ソ ミ ー, イ ン プ リ ン テ ィ ン グ abnormal を containing む 4 patients with の iPS cells を use し た. SNRPN posthumous son 伝 の プ ロ モ ー タ ー weeks 辺 し に position, 15 q11-13 の メ チ ル state を system royal す る イ ン プ リ ン テ ィ ン グ suppression area を mark と し て エ ピ ゲ ノ line compiling を ム っ た と こ ろ, whole て の iPS cells in patients with に お い て SNRPN heritage 伝 son の 発 を health often is now レ ベ ル ま で reply さ せ る こ と に Success: た. ま た, メ チ ル change state を confirm し た と こ ろ, mark と し た field は に メ off completely チ ル change さ れ て い た. 15 q11-13 field に お け る he の イ ン プ リ ン テ ィ ン グ heritage 伝 subgroup に つ い て も adjustable べ た と こ ろ, SNRPN but 伝 だ け で な く, he の plural の but 伝 発 is の RSVP with を し た. そ こ で, イ ン プ リ ン テ ィ ン グ heritage 伝 subgroup の 発 now を レ ス キ ュ ー し た iPS cells in patients with か ら, オ ル ガ ノ イ を ド technology with い て handicap of parts で あ る depending on the bed bottom line に differentiation inducing を っ た. During the first 60 days of induction, にお にお て て にお, <s:1> プリ, ティ ティ, ティ, グ, グ, 伝, プリ, プリ, ティ, グ, グ, 伝 subgroups of 伝 were observed and <s:1> were maintained at されて た た た. さ ら に and snare the legacy of 伝 son 発 now parse に よ っ て, エ ピ ゲ ノ ム の patients after compiling depending on the lower part of the bed オ ル ガ ノ イ ド は, health often see traces of bed bottom の 伝 son 発 now パ タ ー ン に nearly づ い て い る こ と が わ か っ た. In the future, the lower part of the <s:1> and <s:1> れら <s:1> optic bed will be analyzed in detail by な て and pathological phenotypes <s:1> for を lines う.

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