Evaluation of human iPSCs by incomplete reprogramming and genome instability

• Project/Area Number: 15H04278
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: Okada Yohei 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (30383714)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): OKANO HIDEYUKI 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (60160694) ; MIYA FUYUKI 東京医科歯科大学, 医学部, 助教 (50415311) ; IKADA EIJI 山口大学, 医学部, 教授 (30232177) ; YASUDA MUNEYOSHI 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (10440752)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2017: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2016: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2015: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: ヒトiPS細胞 / 造腫瘍性 / ゲノム不安定性 / 不完全なリプログラミング

Outline of Final Research Achievements

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) hold great promise for regenerative medicine and in vitro modeling of human diseases. To overcome their abnormal differentiation and tumorigenicity, the method to evaluate bona fide “appropriately reprogrammed human iPSCs” has been expected. In this study, by focusing on the differences of the tumorigeniticy (glioma-like tumor formation) among human iPSC clones caused by the incomplete reprogramming and genomic instability, we identified reprogramming recalcitrant genes as “Score card”, and examined their applicability to the evaluation of human iPSCs.

Research Products

• [Journal Article] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の病態解析・創薬研究 (2018)
  • Author(s): 岡田洋平、祖父江元
  • Journal Title: Clinical Neuroscience Volume: 36 Pages: 328-332
• [Journal Article] Correlation of insulin resistance and motor function in spinal and bulbar muscular atrophy (2017)
  • Author(s): Nakatsuji H, Araki A, Hashizume A, Hijikata Y, Yamada S, Inagaki T, Suzuki K, Banno H, Suga N, Okada Y, Ohyama M, Nakagawa T, Kishida K, Funahashi T, Shimomura I, Okano H, Katsuno M, Sobue G.
  • Journal Title: Journal of Neurology Volume: in press Pages: 839-847
  • DOI: 10.1007/s00415-017-8405-3
  • NAID: 120006331845
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Teratoma Formation Assay for Assessing Pluripotency and Tumorigenicity of Pluripotent Stem Cells (2017)
  • Author(s): Miyawaki Shingo、Okada Yohei、Okano Hideyuki、Miura Kyoko
  • Journal Title: Bio-protocol Volume: 7
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.2518
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 難治性神経変性疾患における治療開発～患特異的iPS細胞を用いた神経疾患モデルの構築と治療薬の開発 (2017)
  • Author(s): 岡田洋平、祖父江元
  • Journal Title: トランスレーショナルリサーチを支援する遺伝子医学MOOK Volume: 32 Pages: 110-116
• [Journal Article] Altered tau isoform ratio caused by loss of FUS and SFPQ function leads to FTLD-like phenotypes (2017)
  • Author(s): Ishigaki S, Fujioka Y, Okada Y, Riku Y, Udagawa T, Honda D, Yokoi S, Endo K, Ikenaka K, Takagi S, Iguchi Y, Sahara N, Takashima A, Okano H, Yoshida M, Warita H, Aoki M, Watanabe H, Okado H, Katsuno H, Sobue G.
  • Journal Title: Cell Report Volume: 18 Pages: 1118-1131
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.01.013
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Establishment of In Vitro FUS-Associated Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis Model Using Human Induced Pluripotent Stem Cells (2016)
  • Author(s): Naoki Ichiyanagi, Koki Fujimori, Masato Yano, Chikako Ishihara-Fujisaki, Takefumi Sone, Tetsuya Akiyama, Yohei Okada, Wado Akamatsu, Takuya Matsumoto, Mitsuru Ishikawa, Yoshinori Nishimoto, Yasuharu Ishihara, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Hitomi Tsuiji, Naoki Suzuki, Hitoshi Warita, Masashi Aoki, Hideyuki Okano
  • Journal Title: Stem Cell Reports. Volume: 6 Pages: 496-510
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2016.02.011
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tumour resistance in induced pluripotent stem cells derived from naked mole-rats. (2016)
  • Author(s): Miyawaki S, Kawamura Y, Oiwa Y, Shimizu A, Hachiya T, Bono H, Koya I, Okada Y, Kimura T, Yoshihiro Tsuchiya, Suzuki S, Onishi N, Kuzumaki N, Matsuzaki Y, Narita M, Ikeda E, Okanoya K, Seino K, Saya H, Okano H & Miura K
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 7 Pages: 11471-11471
  • DOI: 10.1038/ncomms11471
  • NAID: 120006535074
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Schizophrenia patient-derived induced pluripotent stem cells exhibit changes in neurogenic and gliogenic competences. (2016)
  • Author(s): Toyoshima M, Akamatsu W, Okada Y, Ohnishi T, Balan S, Hisano Y, Iwayama Y, Toyota T, Matsumoto T, Itasaka N, Sugiyama S, Tanaka M, Yano M, Dean B, Okano H, Yoshikawa T
  • Journal Title: Translational Psychiatry Volume: 6
  • DOI: 10.1038/tp.2016.206
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tumour resistance in induced pluripotent stem cells derived from naked mole-rats (2016)
  • Author(s): Miyawaki S, Kawamura Y, Oiwa Y, Shimizu A, Hachiya T, Bono H, Koya I, Okada Y, Kimura T, Tsuchiya Y, Suzuki S, Onishi N, Kuzumaki N, Matsuzaki Y, Narita M, Ikeda E, Okanoya K, Seino K, Saya H, Okano H, Miura K.
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: in press
  • NAID: 120006535074
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] iPS細胞を用いた認知症モデル (2016)
  • Author(s): 小野寺一成、岡田洋平
  • Journal Title: 最新医学 Volume: 71 Pages: 563-569
• [Journal Article] Differentiation of multipotent neural stem cells derived from Rett syndrome patients is biased toward the astrocytic lineage. (2015)
  • Author(s): Andoh-Noda T, Akamatsu W, Miyake K, Matsumoto T, Yamaguchi R, Sanosaka T, Okada Y, Kobayashi T, Ohyama M, Nakashima K, Kurosawa H, Kubota T, Okano H
  • Journal Title: Mol Brain. Volume: ８ Pages: 1-1
  • DOI: 10.1186/s13041-015-0121-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] I2020T mutant LRRK2 iPSC-derived neurons in the Sagamihara family exhibit increased Tau phosphorylation through the AKT/GSK-3β signaling pathway. (2015)
  • Author(s): Ohta E, Nihira T, Uchino A, Imaizumi Y, Okada Y, Akamatsu W, Takahashi K, Hayakawa H, Nagai M, Ohyama M, Ryo M, Ogino M, Murayama S, Takashima A, Nishiyama K, Mizuno Y, Mochizuki H, Obata F, Okano H
  • Journal Title: Hum Mol Genet. Volume: 24(17) Pages: 4879-4900
  • DOI: 10.1093/hmg/ddv212
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Investigation of the fatty acid transporter-encoding genes SLC27A3 and SLC27A4 in autism. (2015)
  • Author(s): Maekawa M, Iwayama Y, Ohnishi T, Toyoshima M, Shimamoto C, Hisano Y, Toyota T, Balan S, Matsuzaki H, Iwata Y, Takagai S, Yamada K, Ota M, Fukuchi S, Okada Y, Akamatsu W, Tsujii M, Kojima N, Owada Y, Okano H, Mori N, Yoshikawa T
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 5 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1038/srep16239
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Rapid, efficient, and simple motor neuron differentiation from human pluripotent stem cells. (2015)
  • Author(s): Shimojo D, Onodera K, Doi-Torii Y, Ishihara Y, Hattori C, Miwa Y, Tanaka S, Okada R, Ohyama M, Shoji M, Nakanishi A, Doyu M, Okano H, Okada Y
  • Journal Title: Molecular Brain Volume: 8 Issue: 1 Pages: 496-510
  • DOI: 10.1186/s13041-015-0172-4
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の早期病態の解析 (2018)
  • Author(s): 岡田洋平、小野寺一成、伊藤卓治、岡田梨奈、勝野雅央、道勇学、祖父江元、岡野栄之
  • Organizer: 新学術領域「脳たんぱく質老化と認知症制御」第７回班員会議
• [Presentation] Pathophysiological analysis of spinal-bulbar muscular atrophy using disease specific iPSCs (シンポジウム） (2017)
  • Author(s): Okada Y, Onodera K，Ito T, Shimojo D, Ishihara Y, Tanaka S, Katsuno M，Doyu M，Sobue G，Okano H
  • Organizer: Society for Neuroscience Annual Meeting, Neuroscience
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた球脊髄性筋萎縮症の病態解析と新規治療法の開発研究 (招待講演） (2017)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 愛知県特定疾患研究協議会、平成29年度難病教育講演会
  • Invited
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の早期病態の解明 (2017)
  • Author(s): 岡田洋平、小野寺一成、伊藤卓治、李家?、岡田梨奈、勝野雅央、道勇学、祖父江元、岡野栄之
  • Organizer: 新学術領域「脳たんぱく質老化と認知症制御」第６回班員会議
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経筋接合部可視化システムの構築 (2017)
  • Author(s): 伊藤卓治、田中智史、下門大祐、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 新学術領域「脳たんぱく質老化と認知症制御」第６回班員会議
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた球脊髄性筋萎縮症（SBMA）の病態解析 (2017)
  • Author(s): 小野寺一成、下門大祐、石原康晴、道勇学、勝野雅央、祖父江元、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] 神経筋接合部のライブセルイメージング (2017)
  • Author(s): 伊藤卓治、田中智史、下門大祐、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] ゲノム編集を用いた骨格筋における球脊髄性筋萎縮症（SBMA）の病態解析 (2017)
  • Author(s): 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、曽根岳史、下門大祐、今釜史郎、細川好孝、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] ヒトiPS細胞由来運動神経細胞移植による末梢神経における運動機能の再建 (2017)
  • Author(s): 丹羽智史、新海宏明、小野寺一成、伊藤卓司、田中智史、李家?、栗本秀、中野智則、道勇学、平田仁、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] 低酸素がヒトiPS細胞由来神経系前駆細胞の分化成熟に与える影響 (2017)
  • Author(s): 岡田洋平、李家イ、岡田梨奈、小野寺一成、伊藤卓司、岡野ジェイムズ洋尚、勝野雅央、道勇学、岡野栄之、祖父江元
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] The analysis of neuromuscular pathology of spinal-bulbar muscular atrophy using iPSC-derived disease model (2017)
  • Author(s): Okada Y, Ito T, Tanaka T, DShimojo D, Onodera K, Katsuno M, Okano H, Sobue G, Doyu D
  • Organizer: 第23回世界神経学会議・第58回日本神経学会学術大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Pathophysiological analysis of spinal and bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs. (2017)
  • Author(s): Onodera K, Shimojo D, Ishihara Y, Doyu M, Okano H, Katsuno M, Sobue G, Okada Y
  • Organizer: 第23回世界神経学会議・第58回日本神経学会学術大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Therapeutic approach for neurodegenerative diseases focusing on early pathogenesis and disease accelerating factors using disease specific iPSCs (2017)
  • Author(s): Okada Y, Onodera K, Ito T, Shimojo D, Katsuno M, Doyu M, Sobue G, Okano H
  • Organizer: 新学術領域研究「脳タンパク質老化と認知症制御」第2回国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Pathophysiological analysis of skeletal muscles in spinal bulbar muscular atrophy by genome editing of CAG repeats (2017)
  • Author(s): Tanaka S, Ito T, Ota A, Sone T, Shimojo D, Imagama S, Hosokawa Y, Doyu M, Okano H, Okada Y
  • Organizer: Society for Neuroscience Annual Meeting, Neuroscience
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Establishment of iPSC-derived neuromuscular models for pathological analysis and drug screening (2017)
  • Author(s): Ito T, Tanaka S, Shimojo D, Doyu M, Okano H, Okada Y
  • Organizer: Society for Neuroscience Annual Meeting, Neuroscience
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] iPS細胞由来神経筋共培養モデルを用いた神経筋疾患の病態解析 (2017)
  • Author(s): 伊藤卓治、田中智史、下門大祐、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会・生命科学系学会合同年次大会
• [Presentation] ゲノム編集を用いた球脊髄性筋萎縮症（SBMA）における骨格筋病態の解析 (2017)
  • Author(s): 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、曽根岳史、今釜史郎、細川好孝、岡野栄之、道勇学、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会・生命科学系学会合同年次大会
• [Presentation] 低酸素がヒトiPS細胞由来神経系前駆細胞の分化成熟に与える影響 (2017)
  • Author(s): 岡田梨奈、李家イ、小野寺一成、伊藤卓治、勝野雅央、祖父江元、岡野栄之、道勇学、岡野ジェイムズ洋尚、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会・生命科学系学会合同年次大会
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた球脊髄性筋萎縮症（SBMA）の病態解析 (2017)
  • Author(s): 小野寺一成、下門大祐、伊藤卓治、石原康晴、勝野雅央、道勇学、祖父江元、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会・生命科学系学会合同年次大会
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の分子病態の解析 (2017)
  • Author(s): 岡田洋平、小野寺一成、伊藤卓治、下門大祐、道勇学、勝野雅央、祖父江元、岡野栄之
  • Organizer: 新学術領域「脳たんぱく質老化と認知症制御」第５回班員会議
• [Presentation] Reconstruction of Denervated Muscles Using Motor Neurons Derived from Mouse ES Cells (2017)
  • Author(s): Shinkai H., Niwa S., Kurimoto S., Okada Y., Hirata H
  • Organizer: 2017 annual meeting - Orthopaedic Research Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経再生と神経疾患研究 (招待講演） (2016)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第二回 中外製薬 研究交流会
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経・筋疾患研究（招待講演） (2016)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第３回 筋ジストロフィー研究会
  • Invited
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の分子病態の解析 (2016)
  • Author(s): 岡田洋平、小野寺一成、下門大祐、伊藤卓治、道勇学、勝野雅央、祖父江元、岡野栄之
  • Organizer: 新学術領域「脳たんぱく質老化と認知症制御」第４回班員会議
• [Presentation] Pathophysiological analysis of spinal-bulbar muscular atrophy using disease specific iPSCs (2016)
  • Author(s): Onodera K, Shimojo D, Torii Y, Ishihara Y, Doyu M, Okano H, Katsuno M, Sobue G, Okada Y
  • Organizer: 第57回日本神経学会学術大会
• [Presentation] ゲノム編集によるポリグルタミン病の病態解析と治療開発の可能性 (2016)
  • Author(s): 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、曽根岳史、今釜史郎、細川好孝、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第1回ゲノム編集学会
• [Presentation] ヒトiPS細胞を用いたニューロマスキュラーモデルの構築 (2016)
  • Author(s): 田中智史、下門大祐、伊藤卓治、今釜史郎、西田佳弘、道勇学、大野欽司、岡野栄之、石黒直樹、岡田洋平
  • Organizer: 第31回日本整形外科学会基礎学術集会
• [Presentation] 遺伝性神経筋疾患に対するCRISPR/Cas9によるゲノム編集治療の可能性 (2016)
  • Author(s): 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、今釜史郎、西田佳弘、細川好孝、道勇学、大野欽司、石黒直樹、岡田洋平
  • Organizer: 第31回日本整形外科学会基礎学術集会
• [Presentation] 低酸素培養がヒトiPS細胞由来神経系前駆細胞の分化成熟に与える影響 (2016)
  • Author(s): 李家イ、岡田梨奈、小野寺一成、下門大祐、岡野ジェイムズ洋尚、勝野雅央、道勇学、祖父江元、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
• [Presentation] ゲノム編集によるポリグルタミン病の病態解析と治療開発の可能性 (2016)
  • Author(s): 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、曽根岳史、今釜史郎、細川好孝、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
• [Presentation] ヒトiPS細胞を用いたニューロマスキュラーイメージング (2016)
  • Author(s): 伊藤卓治、田中智史、下門大祐、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
• [Presentation] 疾患特異的ヒトiPS細胞を用いた運動ニューロン疾患の病態解析 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第33回日本神経治療学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-11-26
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経再生と神経疾患研究 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第21回糖尿病性神経障害を考える会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-10-24
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経疾患研究 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第2回愛知医科大学糖神合同セミナー
  • Place of Presentation: 長久手
  • Year and Date: 2015-10-20
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経疾患研究 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第34回日本認知症学会学術集会
  • Place of Presentation: 青森
  • Year and Date: 2015-10-04
  • Invited
• [Presentation] ES細胞、iPS細胞を用いた神経再生と神経疾患研究 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第12回名古屋脊椎脊髄セミナー2015
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-07-18
  • Invited
• [Presentation] ヒトiPS細胞の迅速で効率的な神経幹細胞分化誘導法の検討 (2015)
  • Author(s): 安田宗義、小野寺一成、鳥居由紀子、大須賀浩二、道勇 学、高安正和、岡田洋平
  • Organizer: 第30回日本脊髄外科学会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-06-25
• [Presentation] 多能性幹細胞（ES細胞、iPS細胞）を用いた神経再生と神経疾患研究 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第3回横浜神経疾患レクチャー
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2015-06-11
  • Invited
• [Presentation] ヒト疾患iPS細胞の可能性 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第62回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-05-28
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経疾患研究 (2015)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第56回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2015-05-23
  • Invited
• [Presentation] An approach for understanding the pathogenesis of SBMA by disease specific iPSCs. (2015)
  • Author(s): 小野寺一成、下門大祐、鳥居由紀子、石原康晴、勝野雅央、道勇学、岡野栄之、祖父江元、岡田洋平
  • Organizer: 第56回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2015-05-21
• [Book] 神経疾患治療ストラテジー (2017)
  • Author(s): 祖父江元、伊藤卓治、岡田洋平、他
  • Total Pages: 451
  • Publisher: 中山書店