先天性筋緊張性ジストロフィー筋芽細胞の筋原性プログラムの回復は、拡張された（CTG）リピートの切除後

Recovery in the Myogenic Program of Congenital Myotonic Dystrophy Myoblasts after Excision of the Expanded (CTG) Repeat.

• Laurène M André
• Remco T P van Cruchten
• Marieke Willemse
• Karel Bezstarosti
• Jeroen A A Demmers
• Ellen L van Agtmaal
• Derick G Wansink
• Bé Wieringa

抄録

筋緊張性ジストロフィー1型（cDM）の先天性の形態は、CTG-CAG（CTG-CAG）リピートの大規模な拡大によって引き起こされる。これらの遺伝子から長いトリヌクレオチド管を持つ有毒な転写産物が産生されると、cDMの最も顕著な形態表現型の特徴である筋原性分化能が障害される。今回のin vitro試験では、遺伝子編集により得られた(CTG)2600リピートを有する場合と有さない場合のcDM等原性筋芽細胞の初期分化プログラムを比較した。その結果、このリピートを切除することで、cDM筋芽細胞が筋原性融合に関与する能力が回復し、その後の筋管の未熟なままの状態を防ぐことがわかった。cDMに典型的なエピジェネティックなDM1遺伝子座の状態とその遺伝子の発現は、リピートを除去しても変化しなかったが、トランスクリプトームおよびプロテオームレベルでの解析により、分化制御因子、筋原性進行マーカー、および分化開始前後の代替スプライシングパターンの時間的発現の初期の異常が正常化したことが明らかになった。cDMの分子的・細胞的特徴はin vitroで可逆的であり、筋原性分化のためにすでにコミットされ、準備されている場合には、筋前駆細胞における繰り返し指示ゲノム編集によって修正できるという我々の観察は、さまざまな形態の筋強直性ジストロフィー1型（DM1）に対する将来の遺伝子治療の開発にとって重要な情報である。

The congenital form of myotonic dystrophy type 1 (cDM) is caused by the large-scale expansion of a (CTG•CAG) repeat in and . The production of toxic transcripts with long trinucleotide tracts from these genes results in impairment of the myogenic differentiation capacity as cDM's most prominent morpho-phenotypic hallmark. In the current in vitro study, we compared the early differentiation programs of isogenic cDM myoblasts with and without a (CTG)2600 repeat obtained by gene editing. We found that excision of the repeat restored the ability of cDM myoblasts to engage in myogenic fusion, preventing the ensuing myotubes from remaining immature. Although the cDM-typical epigenetic status of the DM1 locus and the expression of genes therein were not altered upon removal of the repeat, analyses at the transcriptome and proteome level revealed that early abnormalities in the temporal expression of differentiation regulators, myogenic progression markers, and alternative splicing patterns before and immediately after the onset of differentiation became normalized. Our observation that molecular and cellular features of cDM are reversible in vitro and can be corrected by repeat-directed genome editing in muscle progenitors, when already committed and poised for myogenic differentiation, is important information for the future development of gene therapy for different forms of myotonic dystrophy type 1 (DM1).