本研究開発課題では、4p欠失症候群(指定難病198）に対して病態モデルを作製し、表現型スクリーニングから原因遺伝子を探索することを目的とする。すでに申請者は患者4人から4p欠失症候群特異的iPS細胞を作製している。今年度は、これらのiPS細胞株から神経堤細胞をそれぞれ分化誘導し、4p欠失症候群に特有な特徴的顔貌などの原因となりうる細胞レベルの表現型を培養条件化で再現した。神経堤細胞では細胞遊走の異常や網羅的な遺伝子発現パターニングについて、同数の健常人由来iPS細胞株と比較検討した。その結果、4p欠失症候群で欠失している染色体領域の遺伝子発現が軒並み半分ほどに減少していることを確認した。さらに、それ以外にも、4p欠失症候群iPS細胞由来の神経堤細胞で有意に上昇・減少している遺伝子群を同定した。それらの遺伝子群のシグナル経路や遺伝子オントロジー解析を行ったところ、この疾患の症状の分子病態機序につながるもののみならず、創薬ターゲットとなりうるシグナル経路を複数発見した。さらに、これらの創薬ターゲットに対し、低分子化合物や、ゲノム編集技術を応用した CRISPRa (activation)とCRISPRi (interference)によるゲノム編集技術によって、実際に細胞レベルの表現型が修復されるかどうかを検討した。