Development of gene therapy for PTEN abnormal Cowden syndrome using serum-free iPS cells

• Project/Area Number: 20K10117
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 神田 拓 広島大学, 医系科学研究科(歯), 専門研究員 (00423369)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 佐知子 広島大学, 病院(歯), 病院助教 (00632001) ; 大林 史誠 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (20806096) ; 濱田 充子 広島大学, 病院(歯), 助教 (30760318) ; 岡本 哲治 東亜大学, その他の研究科, 教授 (00169153) ; 柳本 惣市 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (10315260)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: cowden症候群 / iPS細胞 / がん抑制遺伝子 / Cowden症候群 / 無血清培養 / がん抑制遺伝子PTEN / IPS細胞 / 遺伝子治療

Outline of Research at the Start

Cowden症候群のがん抑制遺伝子PTENに変異をみとめる常染色体優性遺伝疾患で発病率は20~25万人に1人と推定される．本学倫理規定に基づきCowden症候群患者末梢血よりPTEN遺伝子の新規変異を確認したiPS細胞の誘導をインテグレーションフリー，フィーダーフリー，無血清培養条件で樹立する．樹立iPS細胞を用いIn vivo系では分化多能性および自己複製能を検討し，In vitro系においてteratoma形成の検討を行い，分化能の比較検討する．無血清培養およびゲノムへの遺伝子挿入のない技術を応用することで発症原因や新規治療法の開発において安心・安全な再生医療の臨床応用を目的とする

Outline of Annual Research Achievements

全身諸臓器の多発性過誤腫と高率に悪性腫瘍を合併する疾患であるCowden(カウデン)症候群の原因遺伝子はがん抑制遺伝子PTEN(phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10)であると報告されている。本研究では本学倫理規定(第ヒ-72号研究課題名:口腔顎顔面領域に病変を有する遺伝子疾患患 者の遺伝子変異およびその遺伝子診断に関する研究)に基づき同意を得られたCowden症候群患者末梢血リンパ球(CS-PBMC)を採取し、PTEN遺伝子の新規変異を検索した。その結果PTEN遺伝子のヘテロ変異を認め,Codon 341 PhenylalanineのLeucineへ置換,codon 343 Valineのstop codonへの置換を確認した。同変異によりPTEN蛋白はcodon342以降のC-末端側が欠損していると考えられた。次に無血清培地hESF9にてヒトES細胞の継代 培養，ヒトiPS細胞における未分化性と多分化能を維持可能な無血清培養系にてセンダイウイルスベクターによるCowden疾患特異性iPS細胞誘導を樹立した。次世代シーケンサーにより，PTENのエクソン8における新規生殖細胞変異(c.1020delTおよびc.1026G > A)を検出した.サンガーシークエンスにより、変異型アレルからのPTEN転写物は確認されなかった。CS特異的人工多能性幹細胞（CS-iPSC）が、フィーダー・無血清培養下で患者のPBMCから樹立された。健康なPBMCやiPS細胞と比較して、CS由来のPBMCとCS-iPSCはいずれもPTEN転写産物の発現が有意に低下していた。転写バリアントであるPTENδはCS-iPSCで増加しており、これが疾患の原因である可能性が示唆され,論文投稿を行なった。健康なPBMCおよびiPSCと比較して、CS由来PBMCおよびCS-iPSCはいずれもPTEN転写産物の発現が有意に低下していた。健常人由来のサンプルと比較すると、各種分化能や未分化性に関する性状は大きな差は認められなかった。マウス皮下に細胞注入し形成したテラトーマの解析を行ったが、Vivoでも差を認めなかった。

Research Products

• [Journal Article] カスタムメイドシステムによる下顎骨再建をおこなった放射線性顎骨壊死の2例 (2024)
  • Author(s): 大町香衣，寿賀野太志,上田結芽，松井健作,河本 遥,新保慶輔,桐山 健, 神田 拓
  • Journal Title: 広島県立病院医誌 Volume: 55 Pages: 13-20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Case of amyloid variant of central odontogenic fibroma with neural involvement (2023)
  • Author(s): N Ito, S Sakamoto, F Obayashi , T Kanda
  • Journal Title: Int J Oral Maxillofac Surg Volume: 52 Issue: 10 Pages: 1035-1038
  • DOI: 10.1016/j.ijom.2023.01.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 県立広島病院における摂食嚥下に関する職員意識調査 (2023)
  • Author(s): 神田 拓，松井健作，下村清夏，大原かおり，近藤泰子，大町香衣，上田結芽,江原寛高,村上麻美，寺井志穂実，中村のぞみ，川﨑育美,相良夢香,岩見裕信,世良武大,益田 慎
  • Journal Title: 広島県立病院医誌 Volume: 54 Pages: 27-34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] オトガイ部に発生した軟骨脂肪腫の1例 (2023)
  • Author(s): 松井健作,神田 拓,上田結芽,大町香衣,服部 結, 桐山 健
  • Journal Title: 日口外誌 Volume: 69 Pages: 424-429
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analgesia-based Sedation for Oral Surgery in Patients With Chronic Respiratory Obstructive Disease (2022)
  • Author(s): Takahashi Tamayo, Yoshida Mitsuhiro, Ono Shigehiro, Kanda Taku, Obayashi Fumitaka, Kamio Hisanobu, Oda Aya, Oue Kana, Mukai Akari, Doi Mitsuru, Shimizu Yoshitaka
  • Journal Title: Journal of Craniofacial Surgery Volume: 34 Issue: 1 Pages: e70-e74
  • DOI: 10.1097/scs.0000000000009004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two Cases of Temporomandibular Synovial Chondromatosis Associated with Gli1 Gene Mutation (2022)
  • Author(s): Fukutani Taeko, Toratani Shigeaki, Kanda Taku, Matsui Kensaku, Yamasaki Sachiko, Sumi Kensaku, Ogawa Ikuko, Yanamoto Souichi
  • Journal Title: International Journal of Environmental Research and Public Health Volume: 19 Issue: 8 Pages: 4702-4702
  • DOI: 10.3390/ijerph19084702
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 尾道総合病院における１２年間の顎変形症治療の臨床統計学的検討 (2022)
  • Author(s): 伊藤翼, 三島健史, 鷹津冬良, 原潤一, 浜名智昭, 神田拓, 小泉浩一, 小林雅史, 谷亮治, 柳本惣市, 岡本哲治
  • Journal Title: 厚生連尾道総合病院医報 Volume: 32 Pages: 3-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a Cowden syndrome patient with a novel PTEN mutation and establishment of patient-derived induced pluripotent stem cells (2022)
  • Author(s): F. Obayashi , A. Hamada, S. Yamasaki, T. Kanda, S. Toratani, T. Okamoto
  • Journal Title: In Vitro Cell Dev Biol Anim. Volume: 58 Issue: 1 Pages: 69-78
  • DOI: 10.1007/s11626-021-00637-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High perimandibular approachによる観血的整復固定術を行った下顎骨関節突起骨折の1例 (2021)
  • Author(s): 神田 拓,大林史誠,佐藤成紀,伊藤奈七子,浜名智昭,虎谷茂昭
  • Journal Title: 広島大学歯学雑誌 Volume: 53 Pages: 23-29
  • NAID: 40022651572
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 広島大学病院顎・口腔外科における唾液腺腫瘍の臨床的検討 (2021)
  • Author(s): 信本忠義, 吉岡幸男, 濱田 充子, 山崎佐知子, 浜名智昭, 神田 拓, 小泉浩一, 谷 亮治, 林堂安貴, 虎谷茂昭, 岡本 哲治
  • Journal Title: 広島大学歯学雑誌 Volume: 53 Pages: 30-37
  • NAID: 40022651037
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a familial cleidocranial dysplasia with a novel RUNX2 mutation and establishment of patient-derived induced pluripotent stem cells. (2021)
  • Author(s): Hamada A., Mukasa H., Taguchi Y., Akagi E., Obayashi F., Yamasaki S., Kanda T., Koizumi K., Toratani S., Okamoto T.
  • Journal Title: Odontology Volume: 15 Issue: 3 Pages: 252-262
  • DOI: 10.1007/s10266-021-00674-5
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 当科で加療したエナメル上皮腫に対する臨床的検討 (2020)
  • Author(s): 神田 拓，松井健作，津島康司，田口有紀, 佐藤成紀，信本忠義，廣田 傑, 檜垣美雷, 大林史誠, 福谷多恵子, 櫻井 繁，木村直大, 濱田充子，坂上泰士, 山崎佐知子, 浜名智昭，角 健作，小泉浩一，吉岡幸男，谷 亮治，林堂安貴, 虎谷茂昭，岡本哲治
  • Journal Title: 広島大学歯学雑誌 Volume: 52 Pages: 7-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 乳児先天性口底部リンパ管奇形の1例 (2020)
  • Author(s): 松井健作，神田 拓，吉岡幸男，濱田充子，田口有紀，織田麻琴，坂本真一,岡本哲治
  • Journal Title: 広島大学歯学雑誌 Volume: 52 Pages: 14-19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Kikuchi-Fujimoto disease after a cervical lymph node metastasis of mucoepidermoid carcinoma (2020)
  • Author(s): Higaki M, Kanda T, Ando T, Tani R, Toratani S
  • Journal Title: Oral Maxillofac Surg. Volume: 24 Issue: 1 Pages: 133-137
  • DOI: 10.1007/s10006-020-00900-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Antimicrobial susceptibility surveillance of bacterial isolates recovered in Japan from odontogenic infections in 2013. (2020)
  • Author(s): Akihiro Kaneko, Tetsuya Matsumoto, Tetsuji Okamoto, Taku Kanda,Tetsuro Ikebe , Kenichiro Hashimoto, et al.
  • Journal Title: J Infect Chemother. Volume: 26 Issue: 9 Pages: 882-889
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2020.05.019
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Induction of integration-free human-induced pluripotent stem cells under serum- and feeder-free conditions. (2020)
  • Author(s): Atsuko Hamada, Eri Akagi, Sachiko Yamasaki, Hirotaka Nakatao, Fumitaka Obayashi, Manami Ohtaka, Ken Nishimura, Mahito Nakanishi, Shigeaki Toratani & Tetsuji Okamoto
  • Journal Title: In Vitro Cell Dev Biol Anim. Volume: 56(1) Issue: 1 Pages: 85-95
  • DOI: 10.1007/s11626-019-00412-w
  • NAID: 120007132728
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Induction of Noonan syndrome-specific human-induced pluripotent stem cells under serum-, feeder-, and integration-free conditions (2020)
  • Author(s): Atsuko Hamada, Eri Akagi, Fumitaka Obayashi, Sachiko Yamasaki, Koichi Koizumi, Manami Ohtaka, Ken Nishimura, Mahito Nakanishi, Shigeaki Toratani & Tetsuji Okamoto
  • Journal Title: In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal Volume: 56(10) Issue: 10 Pages: 888-895
  • DOI: 10.1007/s11626-020-00515-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 県立広島病院における食事による誤嚥・窒息に対する摂食嚥下サポートチームの取り組み (2024)
  • Author(s): 松井 健作, 下村 清夏, 大原かおり, 近藤 泰子, 寿賀野太志,大町 香衣, 濱田 春菜,佐々木絵理,川井千恵子,品川 恭子,中村 裕美, 江原 寛高, 熊谷 明子, 岸田 祐輝, 岩見 裕信, 五月女有華, 世良 武大, 阿部 貴文, 神田 拓, 益田 慎
  • Organizer: 第47回日本嚥下医学会総会ならびに学術講演会
• [Presentation] 県立広島病院における摂食嚥下に関する職員意識調査 (2023)
  • Author(s): 松井健作，神田 拓,下村清夏，大原かおり，近藤泰子，大町香衣，上田結芽,江原寛高,村上麻美，寺井志穂実，中村のぞみ，川﨑育美,相良夢香,岩見裕信,世良武大,益田 慎
  • Organizer: 第46回日本嚥下医学会
• [Presentation] 県立広島病院歯科・口腔外科における口腔領域への転移腫瘍の臨床統計 (2023)
  • Author(s): 松井健作，寿賀野太志,大町香衣,上田結芽,桐山 健,神田 拓
  • Organizer: 第68回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] カスタムメイドシステムによる再建を行った下顎骨放射線性顎骨壊死の２例 (2023)
  • Author(s): 大町香衣，寿賀野大志，上田結芽, 伊藤 翼，松井健作，河本 遥，新保慶輔，桐山 健，神田拓
  • Organizer: 第68回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] 県立広島病院歯科・口腔外科における口腔悪性腫瘍患者の臨床統計的検討 (2023)
  • Author(s): 寿賀野太志, 大町香衣, 上田結芽, 松井健作, 桐山 健, 神田 拓
  • Organizer: 第68回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] 薬剤関連顎骨壊死（MRONJ）の画像分類に関する多機関共同観察研究 (2023)
  • Author(s): 大鶴 光信,坂本由紀,上田順宏, 近藤英司,兒島由佳,山村佳子,六反田賢,岩田英治,上田 眞道,中原寛和,長谷川巧実,山崎佐知子,明見能成,小林雅史,佐渡友浩,神田 拓,伊藤 翼,石橋謙一郎,五月女さき子,鳴瀬智史,梅田正博
  • Organizer: 第68回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] 長期間にわたり再発とリンパ節転移をくりかえした腺様嚢胞癌の１例 (2022)
  • Author(s): 松井健作, 神田拓, 上田結芽, 川畑秀雄, 新保慶輔, 服部結, 西阪隆, 桐山健
  • Organizer: 第50回(公社)日本口腔外科学会中国四国支部学術集会
• [Presentation] 県立広島病院歯科・口腔外科における顎矯正手術の臨床統計的検討 (2022)
  • Author(s): 大町香衣, 上田結芽, 松井健作, 神田拓, 桐山健
  • Organizer: 第67回 公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会(幕張)
• [Presentation] オトガイ部に発生した軟骨脂肪腫の１例 (2022)
  • Author(s): 上田結芽, 大町香衣, 松井健作, 神田拓, 服部結, 西阪隆, 桐山健.
  • Organizer: 第67回 公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会(幕張)
• [Presentation] 神経線維腫症１型（レッグリングハウゼン病）を有する患者に口腔衛生管理を行った1例 (2022)
  • Author(s): 和木田敦子, 時数智子, 神田 拓, 福谷多恵子, 尾田友紀, 中岡美由紀, 岡田芳幸
  • Organizer: 第39回学術大会日本障害者歯科学会(倉敷)
• [Presentation] 5.笑気吸入鎮静法導入前後の保護者の不安と効果に対するイメージの変化 (2022)
  • Author(s): 渡真由子, 盛實俊也, 中野将志, 神田 拓, 尾田友紀, 岡田芳幸
  • Organizer: 第39回学術大会日本障害者歯科学会(倉敷)
• [Presentation] 当院摂食嚥下チームの活動推進にむけた取り組みと今後の課題 (2022)
  • Author(s): 下村清夏, 大原かおり, 近藤泰子, 江原寛尚, 川崎育美, 中村のぞみ, 岩見裕信, 世良武大, 上田結芽, 松井健作, 神田拓
  • Organizer: 第14回日本臨床栄養代謝学会 中国四国支部学術集会(広島 web)
• [Presentation] 周術期管理センターのチーム医療において口腔管理の果たす役割 (2022)
  • Author(s): 延原浩, 眞次康弘, 伊藤圭子, 池田 聡, 川井千恵子, 佐々木理恵, 上田結芽, 松井健作, 神田拓
  • Organizer: 第14回日本臨床栄養代謝学会 中国四国支部学術集会 （広島 web)
• [Presentation] 上顎骨腫瘍 (2021)
  • Author(s): 坂本真一，安藤俊範，伊藤奈七子，神田 拓，虎谷茂昭，末井良和，宮内睦美，小川郁子.
  • Organizer: 第32回日本臨床口腔病理学会総会・学術大会
• [Presentation] 県立広島病院歯科・口腔外科にて加療を行った中顔面骨折の臨床統計的検討 (2021)
  • Author(s): 上田結芽, 松井健作, 神田 拓, 桐山 健.
  • Organizer: 第66回口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] 下唇に生じた表在性粘液嚢胞の1例 (2021)
  • Author(s): 大林史誠, 神田 拓, 伊藤奈七子, 高橋秀明, 坂本真一, 小泉浩一, 虎谷茂昭.
  • Organizer: 第66回口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] 当科過去12年間の中顔面骨折の臨床統計的検討 (2021)
  • Author(s): 上田結芽, 松井健作, 神田 拓. 桐山 健.
  • Organizer: 第68回日本口腔科学会中国・四国地方部会
• [Presentation] 長期間にわたり再発とリンパ節転移をくりかえした腺様嚢胞癌の１例 (2021)
  • Author(s): 松井健作, 神田 拓, 上田結芽, 川端秀雄, 新保慶輔, 服部 結, 西坂 隆,桐山 健.
  • Organizer: 第50回(公社)日本口腔外科学会中国四国支部学術集会
• [Presentation] 気道管理を行なった成人ヘルペス初感染が疑われた1例 (2020)
  • Author(s): 神田 拓, 櫻井 繁, 多月美郷, 岡本健人, 小泉浩一,安藤俊範, 吉岡幸男, 虎谷茂昭, 岡本哲治
  • Organizer: 第33回日本口腔診断学会 第30 回日本口腔内科学会 第13 回日本口腔検査学会 合同学術大会
• [Presentation] 当科で加療した歯原性角化嚢胞の臨床的検討 (2020)
  • Author(s): 櫻井 繁,神田 拓,松井健作,田口有紀,小泉浩一,吉岡幸男,谷 亮治,林堂安貴,虎谷茂昭,岡本哲治
  • Organizer: 第74回日本口腔科学会総会
• [Presentation] 当科におけるニボルマブによる口腔がん治療の報告 (2020)
  • Author(s): 吉岡幸男,浜名智昭,松井健作,櫻井 繁,神田 拓,小泉浩一,谷 亮治,虎谷茂昭,岡本哲治
  • Organizer: 第74回日本口腔科学会総会
• [Presentation] 舌癌頸部郭清後の化学放射線療法で発症した放射線肺臓炎の1例 (2020)
  • Author(s): 高橋秀明,神田 拓,谷 亮治,虎谷茂昭,柿本直也,岡本哲治
  • Organizer: 第65回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] 当科で加療したエナメル上皮腫の顎骨保存外科療法に関する臨床統計的検討 (2020)
  • Author(s): 松井健作,神田 拓,浜名智昭,小泉浩一,谷 亮治,吉岡幸男,林堂安貴,虎谷茂昭,岡本哲治
  • Organizer: 第65回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [Presentation] 進行舌癌組織内照射後の胃瘻造設患者に対し継続的リハビリテーションにより経口摂取再開となった1症例 (2020)
  • Author(s): 山田幸子,吉川峰加,吉田光由,長﨑信一,神田 拓,高橋秀明,藤代晃子,柿本直也,谷本幸太郎
  • Organizer: 第59回広島県歯科医学会 第104回広島大学歯学会例会
• [Presentation] 上顎骨腫瘍 (2020)
  • Author(s): 坂本真一,安藤俊範,神田 拓,末井良和,西田俊博,小川郁子,宮内睦美
  • Organizer: 第133 回日本病理学会中国四国支部学術集会スライドカンファレンス
• [Presentation] 歯根破折および挺出性脱臼を認めた幼若永久歯に対し受傷2ヶ月後に意図的再植を試みた1例 (2020)
  • Author(s): 浅尾友里愛,光畑智恵子,神田 拓,虎谷茂昭,香西克之
  • Organizer: 第59回広島県歯科医学会 第104回広島大学歯学会例会
• [Presentation] 脳性麻痺患者に磁性アタッチメントを利用したオーバーデンチャーを応用した1例 (2020)
  • Author(s): 尾田友紀,古谷千晶,宮原康太,宮崎裕則,高島慎輔,和気田敦子,渡真由子,溝田結日,神 田 拓,吉田啓太,小田綾,向井友宏,須田修二,入船正浩,岡田芳幸
  • Organizer: 第37回日本障害者歯科学会学術大会