同体性d4z4の生成は、モザイク患者からの収縮および矛盾していない不滅の筋肉細胞クローン：FSHDの細胞モデル

ほとんどの場合、facioscapulohumeral筋ジストロフィー（FSHD）は、4QサブテロメアのD4Z4繰り返しの収縮によって引き起こされます。この収縮は、局所クロマチンの脱還元とDux4レトロジェンの抑制に関連しています。その複雑な遺伝的およびエピジェネティックな原因と疾患の重症度の高い臨床的変動は、FSHDの根底にある病原性メカニズムに関する調査を複雑にします。かなりの不均一性をバイパスする検証済みの細胞モデルは、FSHDの機械的および治療的研究を促進します。De novo fshdのD4Z4繰り返し収縮に対する体細胞モザイクの高い発生率を利用して、モザイク患者からクローン筋原性細胞モデルを確立しました。個々のクローンは、d4z4リピートアレイのサイズを除いて遺伝的に同一であり、正常またはfshdサイズのいずれかです。これらのクローンは筋原性特性を保持し、D4Z4収縮クローンは、散発性核のDux4の発現のバーストによって、収縮されていないクローンとは異なり、このバースト様現象が局所in菌の特徴であることを示しています。その結果、Dux4標的遺伝子の微分発現のように、Dux4発現の下流効果がD4Z4収縮クローンで観察できます。また、免疫不全マウスを使用したin vivo再生への参加を示し、機械的および治療的研究のためのこれらのクローンの可能性をさらに拡大します。これらの細胞株は、FSHD固有の違いを特定するためにペアワイズ比較を促進し、ハイスループットの薬物スクリーンの新しい機会を生み出すと予想されます。

In most cases facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD) is caused by contraction of the D4Z4 repeat in the 4q subtelomere. This contraction is associated with local chromatin decondensation and derepression of the DUX4 retrogene. Its complex genetic and epigenetic cause and high clinical variability in disease severity complicate investigations on the pathogenic mechanism underlying FSHD. A validated cellular model bypassing the considerable heterogeneity would facilitate mechanistic and therapeutic studies of FSHD. Taking advantage of the high incidence of somatic mosaicism for D4Z4 repeat contraction in de novo FSHD, we have established a clonal myogenic cell model from a mosaic patient. Individual clones are genetically identical except for the size of the D4Z4 repeat array, being either normal or FSHD sized. These clones retain their myogenic characteristics, and D4Z4 contracted clones differ from the noncontracted clones by the bursts of expression of DUX4 in sporadic nuclei, showing that this burst-like phenomenon is a locus-intrinsic feature. Consequently, downstream effects of DUX4 expression can be observed in D4Z4 contracted clones, like differential expression of DUX4 target genes. We also show their participation to in vivo regeneration with immunodeficient mice, further expanding the potential of these clones for mechanistic and therapeutic studies. These cell lines will facilitate pairwise comparisons to identify FSHD-specific differences and are expected to create new opportunities for high-throughput drug screens.