ALS運動ニューロン標的iPS細胞創薬から同定された薬物のグリア細胞疾患修飾作用
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22K07500
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
高橋 慎一 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (20236285)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 悟 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (00816952)
渡部 博貴 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (30422413)
馬島 恭子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 訪問研究員 (30812440)
岡野 栄之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (60160694)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ヒトiPS細胞 / 脊髄運動ニューロン / アストロサイト / アストログリア / ロピニロール塩酸塩 / トランスクリプトーム / 筋萎縮性側索硬化症 / ヒトiPSC / ロピニロール / ミクログリア |
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| Outline of Research at the Start |
ALSの治療薬開発の方法論として、ヒトの神経変性疾患iPSCにより有効な治療薬を開発する戦略では、対象細胞はまずニューロン単独であり、臨床試験において有効性を保証するものではない。ヒトの中枢神経系ではグリア細胞の関与があり、in vitroでニューロンに示した有効性がさらに増強される可能性、逆に失われる可能性もある。疾患iPSCでスクリーニングされたロピニロールが臨床治験において有効性を示唆する結果を得たことは世界初であり、次のステップとして再びin vitroに戻り、グリア細胞、しかもアストロサイトとミクログリアの双方を同時に検討し、その相互作用を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋萎縮性側索硬化症（ALS）患者に対するロピニロール塩酸塩（ROPI）の内服投与の安全性と忍容性は、医師主導治験（ROPALS試験）から確認されており、さらに公開された大規模データベース（Pooled Resource Open-Access ALS Clinical Trials: PRO-ACT）から抽出した対照群との比較において、1年間のROPI継続投与ではALSFRS-Rにて病態進展抑制効果が示唆された。
ROPIによるALS病態進展抑制メカニズムとして、ROPALS試験に参加したALS患者および健常者のinduced pluripotent stem cells（iPSCs）から誘導した脊髄運動ニューロン（iPSC-MNs）を用いた網羅的トランスクリプトーム解析から、ALS患者iPSC-MNsでは健常者に比してコレステロール合成経路が亢進していること、ROPI投与によるこれが抑制されること見いだされた。本研究では、ALSの病態におけるアストログリアの関与を明らかにするため、同様の方法としてinduced pluripotent stem cells（iPSCs）から誘導したアストロサイト（iPasts）の網羅的トランスクリプトーム解析を実施し、ROPI投与による影響を検討した。初年度は健常者のiPastsを用いて、ROPI投与によるトランスクリプトーム解析を行った。
健常者iPastsにおけるドパミンD2受容体の発現が確認され、ROPI投与によるコレステロール合成系に対する広汎な抑制作用が、iPSC-MNs同様であった。これ以外にiPastsにおいて特異的に変化した経路として、脂肪酸代謝、炎症性反応などアストロサイトの有する保護的作用、傷害性反応の変化が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度である2022年度は、ROPIのALS病態抑制作用のメカニズムをニューロン、グリア細胞の相互作用から明らかにすることが目標とした。ROPIの発見は、ALS患者のinduced pluripotent stem cells（iPSCs）から誘導した脊髄運動ニューロン（iPSC-MNs）を用いたドラッグスクリーニングによるものであり、作用の主たる標的は脊髄運動ニューロンであると考えられた。実際にALS患者に投与した際の安全性と有効性の解析の後、まずALSの脊髄運動ニューロン（iPSC-MNs）に対するROPIのメカニズムを明らかにし、同時進行でグリア細胞への影響を比較することが、ALS患者における総合的なROPI投与効果の解明につながる。本研究はニューロンの相補的役割と担うアストロサイトに対するROPIの効果を明らかにした点で計画は概ね順調に進んでいると評価される。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、ALS患者アストロサイトにおけるROPI投与の影響ともに、ALS発症や病態進展においてアストロサイトとともに重要な役割をもつミクログリアの解析についても進める。健常者iPSCsならびにALS患者の疾患特異的なミクログリア（iPSC-mgs）誘導法については問題なく高い再現性をもって確立できており、ROPALS試験に参加したALS患者のiPSC-mgsを用いて行う種々アッセイ自体も可能である。さらに次年度（2年目、2023年度）にはアストロサイトとミクログリアの双方におけるROPIの効果と相互作用を検討していく予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(10 results)
