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重症拡張型心筋症の病態を解明し新たな治療標的を同定 ―モデルマウスおよびiPS心筋細胞を多面的に解析―

東京大学医学部附属病院の山田臣太郎特任研究員、候聡志特任助教、伊藤正道特任助教、野村征太郎特任准教授、小室一成教授（研究当時）、理化学研究所環境資源科学研究センターの佐藤繭子技師、豊岡公徳上級技師、東京医科歯科大学生体材料工学研究所の池内真志教授、神戸大学大学院医学研究科の仁田亮教授、国立成育医療研究センター研究所の高田修治部長、梅澤明弘所長、東京大学先端科学技術研究センターの油谷浩幸シニアリサーチフェロー（特任研究員）らの研究グループは、重症拡張型心筋症の患者家系の遺伝子解析によって同定した遺伝子変異（LMNA Q353R）を再現した疾患モデルマウスおよび疾患特異的iPS心筋細胞を樹立し、高圧凍結技法による電子顕微鏡撮影、シングルセルRNA-seq・ATAC-seq、プロテインアレイ解析といったさまざまな解析技術を用いて調べました。社会の高齢化が進む中、日本のみならず先進国では軒並み慢性心不全の患者数が増加し続けており、その治療成績は悪性腫瘍と同等ないしはそれ以上に悪いことが知られています。拡張型心筋症は慢性心不全を引き起こす原因疾患の一つであり、核ラミナの主要構成要素の一つであるラミンA遺伝子（LMNA）に生じる遺伝子変異は特に重症な拡張型心筋症を引き起こすことが知られていますが、そのメカニズムはまだ十分解明されていません。この度、本研究グループは、変異型ラミン分子によって心筋細胞の成熟化に必要な転写因子TEAD1の働きが損なわれることを明らかにしました。本研究結果は日本時間4月15日に米国科学雑誌「Science Advances」にて発表されました。

プレスリリースのポイント

重症心不全を呈する拡張型心筋症の原因となるLMNA（ラミン）Q353R遺伝子変異を持つ疾患特異的iPS心筋細胞および疾患モデルマウスを樹立し、高圧凍結・凍結置換法による電子顕微鏡撮影等から心筋細胞に構造異常が認められました。
シングルセルマルチオミックス解析により、発生過程における心筋細胞の成熟化が不十分であることが分かり、その機序として転写因子TEAD1の働きが変異したラミン分子によって阻害されることが明らかとなりました。
TEAD1を活性化するTT-10という化合物によって変異型iPS心筋細胞の成熟化が正常化されるという発見により、この種の拡張型心筋症の新規治療薬となりうることが期待されます。

発表論文

〈雑誌〉　Science Advances

〈題名〉　TEAD1 trapping by the Q353R-Lamin A/C causes dilated cardiomyopathy

〈著者〉　Shintaro Yamada, Toshiyuki Ko, Masamichi Ito, Tatsuro Sassa, Seitaro Nomura＊,Hiromichi Okuma, Mayuko Sato, Tsuyoshi Imasaki, Satoshi Kikkawa, Bo Zhang,
Takanobu Yamada, Yuka Seki, Kanna Fujita, Manami Katoh, Masayuki Kubota,Satoshi Hatsuse, Mikako Katagiri, Hiromu Hayashi, Momoko Hamano, Norifumi,Takeda, Hiroyuki Morita, Shuji Takada, Masashi Toyoda, Masanobu Uchiyama,Masashi Ikeuchi, Kiminori Toyooka, Akihiro Umezawa, Yoshihiro Yamanishi, Ryo Nitta＊, Hiroyuki Aburatani＊, Issei Komuro＊（＊責任著者）

〈DOI〉　10.1126/sciadv.ade7047

〈URL〉　http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade7047

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