ヒトiPS細胞を用いたMEFV遺伝子関連腸炎の疾患モデリングおよび新規治療標的の探索

• Project/Area Number: 23K06371
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 48030:Pharmacology-related
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 柿本 一城 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (20589816)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: iPS細胞 / MEFV遺伝子関連腸炎

Outline of Research at the Start

MEFV遺伝子関連腸炎は新たに構築された疾患概念で、MEFV遺伝子変異によりインフラマソーム経路が活性化する。本研究ではヒトiPS細胞を用いてMEFV遺伝子関連腸炎の疾患モデリングを確立し新規治療標的の探索を行う。
まずMEFV遺伝子関連腸炎の患者由来のiPS細胞を用いて腸管上皮細胞およびマクロファージへ分化誘導する。また健常人由来のiPS細胞に対してCRISPRiシステムでMEFV遺伝子を抑制した上で、同様の組織へ分化させる。これらのMEFV遺伝子関連腸炎疾患モデルを用い、バイオインフォマティクス解析にて創薬ターゲットを探索し、この疾患モデルを用いて新規薬剤候補による炎症抑制実験を行う。

Outline of Annual Research Achievements

近年、炎症性腸疾患(IBD)の中に家族性地中海熱の責任遺伝子であるMEFV遺伝子変異を有している患者が一定数存在することが明らかとなってきた。MEFV遺伝子はタンパク質pyrinをコードしており、遺伝子変異によって腸管やマクロファージにおけるpyrinの機能が障害されると、caspase-1の活性化に伴い炎症性サイトカインIL-1β、IL-18が産生される。このMEFV遺伝子関連腸炎には従来のIBD治療薬の効果がほとんどなく、新たな機序の薬剤の開発が望まれている。我々はヒトiPS細胞を用いてMEFV遺伝子関連腸炎疾患モデルを作製し、新たな創薬ターゲットを探索することとした。
健常人の血液を採取し、血球細胞からヒトiPS細胞を作製した。このヒトiPS細胞からサイトカインとシグナル伝達経路阻害剤を用いて胚体内胚葉への分化を誘導し、マクロファージ(iMACs)への分化の効率化を検討している。またCRISPRiを用いてMEFV遺伝子を抑制した。これらの細胞を用いて疾患モデルの構築を試みている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

iPS細胞からマクロファージへの分化にバラつきがあり、細胞培養におけるサイトカインの種類や培養条件を見直し、分化の効率化を図ることに時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

iPS細胞からマクロファージへの最適な分化条件が固定できれば、CRISPRiシステムでMEFV遺伝子を抑制したiMACsを作製してMEFV遺伝子関連腸炎の疾患モデルとし、トランスクリプトーム解析などにより新規治療標的を探索する。