ヒトiPS細胞を用いたDEPDC5遺伝子異常難治性てんかんの病因メカニズムの解析

利用人iPS细胞分析DEPDC5基因异常难治性癫痫的病因机制

• 批准号: 22K15694
• 负责人: 堀内 優奈
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Juntendo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15694/
• 关键词: てんかん; DEPDC5; iPS細胞

DEPDC5は近年新しく検出された成人性薬剤抵抗性てんかんの関連遺伝子である。DEPDC5は従来てんかん遺伝子として知られてきたイオンチャネルや神経伝達物質受容体とは全く異なる因子であり、その病因メカニズムが不明なため薬剤の選択に難渋する。そこで、本研究ではDEPDC5遺伝子変異を導入したヒトiPS由来神経細胞モデルを作成し、そのてんかん発症メカニズムを解明・検証することを目的とした。本研究においては、てんかん患者で検出されたDEPDC5遺伝子変異および臨床データの集積を行い、てんかんの分類や予後(再発の有無と程度)、脳波 (パターンと起源等)との関連について一部解析を進めている。また、CRISPR-Cas9法を用いてヒトiPS細胞に遺伝子変異を導入し、DEPDC5ノックアウトiPS細胞(heterologous/homologous)を作製した。DNAシーケンス、RNAシーケンス、質量分析法などを用い、DEPDC5がノックアウトされていることを確認した。今後は作製したiPS細胞を神経細胞へと分化させ、RNAシーケンスを用いて遺伝子発現解析を行うほか、パッチクランプ法、カルシウムイメージング法などを用いて機能評価を行う。また、DEPDC5変異がどのような経路やタンパク質を介して細胞異常興奮を引き起こすのか、機序解明につながる経路の同定をWestern Blot法や免疫染色等を用いて目指す。

DEPDC5是新发现的与成人耐药性癫痫相关的基因。 DEPDC5是与一直以来被称为癫痫基因的离子通道和神经递质受体完全不同的因子，发病机制尚不清楚，给药物选择带来了困难。因此，在本研究中，我们创建了引入DEPDC5基因突变的人类iPS衍生神经元模型，旨在阐明和验证癫痫发生的机制。在本研究中，我们收集了癫痫患者中检测到的DEPDC5基因突变和临床数据，并对其与癫痫分类、预后（有无复发和程度）、脑电图（模式和起源等）的关系进行了部分分析。正在进步。此外，我们利用CRISPR-Cas9方法将基因突变引入人类iPS细胞，并创建了DEPDC5敲除iPS细胞（异源/同源）。通过DNA测序、RNA测序、质谱等，我们确认DEPDC5被敲除。未来，我们将把创建的iPS细胞分化为神经细胞，使用RNA测序分析基因表达，并使用膜片钳和钙成像方法进行功能评估。此外，我们将使用蛋白质印迹和免疫染色来识别途径，从而阐明 DEPDC5 突变导致异常细胞兴奋的机制。