iPS細胞を活用した先天性赤血球異常症の病態解析と新規治療標的の探索

利用iPS细胞对先天性红细胞异常进行病理分析并寻找新的治疗靶点

基本信息

批准号：
17K16183
负责人：
小原洋志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K16183/
关键词：
先天性骨髄形成異常性貧血 iPS細胞内科発生・分化

项目摘要

平成29年度には、既に樹立済の骨髄形成異常性貧血；congenital dyserythropoietic anemia (CDA)患者由来iPS細胞より胚様態形成法と液体培養の組み合わせにより分化誘導したCD235a陽性赤芽球（CDA-erythroid cell）のマイクロアレイ解析を実施した。その結果、正常対照iPS細胞より分化誘導した赤芽球に対して変動が認められた遺伝子群より、グロビンスイッチングの制御因子、細胞周期制御因子群、細胞膜の恒常性維持に関わる分子といったCDAの病態を説明しうる複数の遺伝子発現異常を見出した．また、先行研究で疾患責任遺伝子として同定された変異型KLF1をtet-onシステムにより発現させたKLF1発現調節iPS細胞より同様に分化誘導した赤芽球のリアルタイムPCR解析を行ったところ、細胞周期制御因子群の発現異常が認められた。このことから、近年マウス赤芽球の成熟（脱核）過程においてKLF1による細胞周期の制御が必須の役割を果たすことが報告されていること（Gnanapragasam MN et al., Blood, 2016）と一致して、CDA患者骨髄における赤芽球系細胞の細胞死にはKLF1による細胞周期制御機構の破たんが関連している可能性が示唆された。一方、正常対照iPS細胞より分化誘導した赤芽球において成体型グロビンの発現量を質量分析装置をもちいて測定したところ、胎児型グロビンに対するモル比では1/20程度と発現量が低く、グロビンスイッチングの制御機構のモデルとしてはヒトiPS細胞からの分化誘導系の更なる改良が必要であると考えられた。

2017年度，我们通过胚胎发生和液体培养相结合，开发了CD235a阳性红系细胞（CDA-红系细胞），该细胞是从已确定的先天性红细胞生成性贫血（CDA）患者的iPS细胞中诱导分化的。 ) 进行了微阵列分析。结果，我们鉴定了在诱导分化为正常对照 iPS 细胞的成红细胞中发生改变的基因组，包括球蛋白转换调节因子、细胞周期调节因子和参与维持细胞膜稳态的分子。我们发现了多种基因表达异常。可以解释这一点。此外，对红细胞的实时 PCR 分析同样诱导分化为 KLF1 调节的 iPS 细胞，其中使用 tet-on 系统表达突变型 KLF1（在先前的研究中被鉴定为疾病相关基因），结果表明细胞周期控制观察到一组因子的异常表达。这与最近的报道一致，即 KLF1 的细胞周期控制在小鼠成红细胞的成熟（去核）过程中发挥着重要作用（Gnanapragasam MN 等人，Blood，2016）。这些结果表明，红细胞的细胞死亡在小鼠成红细胞的成熟（去核）过程中起着重要作用。 CDA患者的骨髓损伤可能与KLF1破坏细胞周期控制机制有关。另一方面，当使用质谱仪测量由正常对照iPS细胞诱导分化的成红细胞中成体型珠蛋白的表达水平时，表达水平低至胎儿型珠蛋白的约1/20，表明珠蛋白转换作为iPS细胞控制机制的模型，认为需要进一步改进人iPS细胞的分化诱导系统。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Functional Analysis of Congenital Dyserythropoietic Anemia (CDA) Patient-Specific Induced Pluripotent Stem Cells

先天性红细胞生成不良性贫血 (CDA) 患者特异性诱导多能干细胞的功能分析

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kohara;Hiromi Ogura;Takako Aoki;Yoshie Ogawa;Chika Sakamoto;Shohei Miyamoto;Hitoshi Kanno;Kenzaburo Tani
通讯作者：
Kenzaburo Tani

Functional analysis of congenital dyserythropoietic anemia (CDA) -specific iPS cells

先天性红细胞生成障碍性贫血 (CDA) 特异性 iPS 细胞的功能分析

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kohara;Yoshie Ogawa;Taiju Utsugisawa;Chika Sakamoto;Shohei Miyamoto;Hitoshi Kanno;Kenzaburo Tani
通讯作者：
Kenzaburo Tani

Inducible KLF1 Gene Expression Ameliorates Hemoglobin Switching in Erythroid Cells Derived from Congenital Dyserythropoietic Anemia (CDA) Patient Specific iPS Cells

诱导型 KLF1 基因表达可改善先天性红细胞生成不良性贫血 (CDA) 患者特异性 iPS 细胞衍生的红细胞中的血红蛋白转换

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kohara;Yoshie Ogawa;Shohei Miyamoto;Hiromi Ogura;Taiju Utsugisawa;Hitoshi Kanno;Kenzaburo Tani
通讯作者：
Kenzaburo Tani

Inducible KLF1 Gene Expression Successfully Ameliorates Hemoglobin Switching in Erythroid Cells Derived from Congenital Dyserythropoietic Anemia (CDA) Patient Specific iPS Cells

诱导型 KLF1 基因表达成功改善先天性红细胞生成不良性贫血 (CDA) 患者特异性 iPS 细胞衍生的红细胞中的血红蛋白转换

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kohara;Yoshie Ogawa;Shohei Miyamoto;Hiromi Ogura;Taiju Utsugisawa;Hitoshi Kanno;Kenzaburo Tani
通讯作者：
Kenzaburo Tani