Pathophysiological investigation for skeletal deformities of musculocontractural Ehlers-Danlos syndrome using iPS and genome-editing tool

使用 iPS 和基因组编辑工具对肌肉收缩性 Ehlers-Danlos 综合征的骨骼畸形进行病理生理学研究

基本信息

批准号：
21K09246
负责人：
岳鳳鳴
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エーラス・ダンロス症候群（EDS）は皮膚・関節の過伸展性、各種組織の脆弱性を特徴とする先天性疾患の総称であり。本学は、D4ST1をコードするCHST14遺伝子の変異によって起きるmcEDSを見出した。EDSの様々な型において認められ、骨の変形が進行し、高度になると、体幹バランスの悪化、呼吸機能障害、摂食障害などを生じ、患者のQOL / ADLを低下させる最も重要な症状の一つである。しかし、患者から組織サンプルを取得するのは困難であり、たとえ組織サンプルが得られても個々の細胞タイプの正確な分析が難しく、骨芽細胞から骨細胞への移行などの一過性のイベントを観察するのはほぼ不可能である。また、骨格変形が遅発性ための動物モデルでの研究は限られている。それらのことから、発症メカニズムは明らかになっていない。本研究の目的は、患者由来のiPS細胞用いて、骨形成のプロセス全体をモデル化することで、骨格変形の発症を解明することである。昨年度は、既に樹立したmcEDS-CHST14患者の皮膚繊維芽細胞由来iPS細胞（A108, A279, A280）と、対照としてCHST14変異のない正常iPS細胞（253G）を用い、骨形成分化の過程を模倣した段階的分化法で骨様結節の形成を試みた。骨形成細胞の分化過程において、各段階の骨細胞の遺伝子発現を解析し、カルシウム沈着量を測定した。mcEDS-CHST14 患者の皮膚では、コラーゲン線維の集合の障害が観察された。今年度は、骨形成系統におけるコラーゲンとデコリンの分布を調べるために、骨形成分7日目にそれらの遺伝子とたんぱく質の発現を評価した。

埃勒斯-当洛斯综合征（EDS）是一种以皮肤和关节过度伸展以及各种组织脆弱为特征的先天性疾病的总称。我们大学发现了由编码 D4ST1 的 CHST14 基因突变引起的 mcEDS。在各种类型的 EDS 中都可以观察到，随着骨变形的进展和严重，会导致躯干平衡恶化、呼吸功能障碍、饮食失调等，这是降低患者 QOL/ADL 的最重要症状。一。然而，从患者身上获取组织样本很困难，而且即使获得了组织样本，也很难准确分析单个细胞类型，并且很难观察到诸如成骨细胞向骨细胞转变等瞬时事件。。此外，由于骨骼畸形的延迟发生，动物模型的研究受到限制。因此，其致病机制尚不清楚。本研究的目的是通过使用患者来源的 iPS 细胞模拟整个骨形成过程来阐明骨骼畸形的发生。去年，我们使用先前建立的 mcEDS-CHST14 患者皮肤成纤维细胞衍生的 iPS 细胞（A108、A279、A280）和没有 CHST14 突变的正常 iPS 细胞（253G）作为对照，以模拟成骨分化过程。结节采用逐步分化法。在成骨细胞的分化过程中，我们分析了每个阶段骨细胞的基因表达并测量了钙沉积量。在 mcEDS-CHST14 患者的皮肤中观察到胶原纤维组装受损。今年，为了研究胶原蛋白和核心蛋白聚糖在成骨谱系中的分布，我们评估了这些基因和蛋白质在成骨谱系第7天的表达。