本課題は研究代表者らが見出したRVCL変異TREX1の2本鎖DNA切断損傷獲得毒性を分子病態の背景とした、RVCLの発症メカニズムの解明と治療法の開発を目的としている。代表者らは、RVCL変異TREX1によるDNA損傷はエキソヌクレアーゼ活性と核内局在に依存して起こっており、これに依存した細胞死と細胞老化現象が誘導されることを突き止めた。代表者らが開発したモデルマウスは通常飼育下においては、明瞭な血管病変や組織異常を呈さない一方で、CRISPRaによって内在性TREX1発現を特異的に亢進させることにより、RVCL病態を惹起しうることを発見した。
　また、治療標的遺伝子スクリーニングのためにショウジョウバエモデルを開発し、このモデルが哺乳動物細胞と同様のDNA損傷と、ラフアイなどの表現型を呈することを見出した。このショウジョウバエモデルにおけるRNAiスクリーニングによって、RVCL変異TREX1の細胞毒性とDNA損傷を軽減する治療標的遺伝子種を同定した。これらの遺伝子群の多くがDNA損傷修復に関わるタンパク質をコードしていたことから、DNA損傷応答カスケードの誘導が細胞死の誘導に関与しており、これらの遺伝子群の発現抑制または、関連シグナルカスケードの抑制がRVCLの治療標的となりうることが示された。剖検脳を用いた解析では、コントロール剖検脳内ではTREX1は灰白質有意に発現している一方で、RVCL患者脳内では白質領域に灰白質よりも高いTREX1発現を認めた。さらに、RVCL脳内では壊死性病変周囲の白質と、対側白質を比較した場合、病巣側の白質においてTREX1発現量の亢進を認めた。これは、変異TREX1の発現の亢進が、本症の進行に関与していることを示すものである。
分担研究者の眞鍋は、RVCLモデルマウス脳のシングルセルRNA-seq解析を実施した。解析の結果、RVCLモデルマウスにおいて、DNA損傷修復遺伝子群に有意な変動を発見した。これは、代表者らがin vitroで見出してきた変異TREX1によるDNA切断損傷毒性獲得が、実際の生体組織内においても誘発されていることを示しており、本研究グループが立てた仮説と合致していた。さらに、高齢期のRVCLモデルマウスではクロマチン構造維持に関わる遺伝子群の発現に変動が起こっていることを見出した。