Proof of a novel gene underlying B lymphocyte deficiency using genome-edited mice

使用基因组编辑小鼠证明 B 淋巴细胞缺陷的新基因

• 批准号: 20K08153
• 负责人: 菊池 敦生
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K08153/
• 关键词: Bリンパ球; ゲノム編集マウス; 希少疾患; 造血

Bリンパ球欠損症の患者から見出した新規候補遺伝子について、遺伝学的・機能的に証明することが本研究の目的である。以下の1.のように昨年度までの解析ではこの候補遺伝子変異がBリンパ球欠損を起こすことを支持するデータは未だ得られていない。しかしながらこの遺伝子がコードする機能不明の蛋白は胎盤の正常機能（2）や造血系（3）に関わっている可能性が示唆された。今年度はこれらの結果をまとめて、論文化に向けた作業を開始したが、いくつかのデータ（特に2、3）の解釈の検討に時間を要している。1.患者と同等の変異を有するゲノム編集マウスについて、ヘテロマウスのBリンパ球を含む造血系細胞の解析を行った。成獣マウスの末梢血や骨髄血、腹水中のリンパ球のサブセット解析を行った。本解析では野生型マウスとの有意な差を認めなかった。2.ホモマウスは胎生致死となる。胎児・胎盤解析では胎盤の変化が最も早期に観察され、胎盤の障害が胎生致死の原因である可能性を考えた。当初の予想と異なり、機能不明であった本遺伝子の機能の一つとして胎盤の正常発生に必要な分子であることが示唆された。野生型胎盤幹細胞に対する当該遺伝子のノックダウン前後の発現解析では情報解析での結論を得ていない。3.ホモマウス胎児の肝臓は白色調で、造血系の異常が示唆された。肝細胞における造血系細胞の詳細な解析として、FACSによる細胞集団の野生型との比較、RNA-Seq等による発現解析を引き続き行った。情報解析による解釈では造血系細胞がある分化段階で障害されている可能性が示唆されている。

本研究的目的是从遗传和功能上证明在 B 淋巴细胞缺乏症患者中发现的新候选基因。如下图1所示，截至去年的分析尚未得出数据支持该候选基因突变导致B淋巴细胞缺陷。然而，有人提出，该基因编码的蛋白质（其功能尚不清楚）可能与胎盘（2）和造血系统（3）的正常功能有关。今年，我们汇总了这些结果并开始出版工作，但需要时间来考虑对某些数据（特别是 2 和 3）的解释。 1.在与患者突变相同的基因组编辑小鼠中分析杂合子小鼠的造血细胞，包括B淋巴细胞。我们对成年小鼠的外周血、骨髓血和腹水中的淋巴细胞进行了子集分析。在此分析中，没有观察到与野生型小鼠的显着差异。 2. 纯种小鼠是胚胎致死的。在胎儿胎盘分析中，在最早阶段就观察到了胎盘的变化，我们认为胎盘损伤可能是胚胎致死的原因。与最初的预期相反，有人认为该基因的功能之一（其功能尚不清楚）是胎盘正常发育所必需的分子。对该基因在野生型胎盘干细胞中敲除前后的表达分析尚未得出任何结论。 3、纯合子小鼠胎儿的肝脏呈白色，提示造血系统存在异常。为了详细分析肝细胞中的造血细胞，我们继续通过 FACS 和 RNA-Seq 表达分析将细胞群与野生型进行比较。基于信息分析的解释表明，造血细胞可能在某个分化阶段受损。