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Pathophysiological analysis of motor neuron diseases targeting neuromuscular junction using disease specific iPSCs

Research Project

Project/Area Number 23K24249
Project/Area Number (Other) 22H02988 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionAichi Medical University

Principal Investigator

岡田 洋平  愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 教授 (30383714)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野寺 一成  愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (80895772)
伊藤 卓治  愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (30794151)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords疾患特異的iPS細胞 / 運動ニューロン疾患 / 神経筋接合部 / 疾患iPS細胞
Outline of Research at the Start

球脊髄性筋萎縮症(SBMA)は、成人男性に発症する緩徐進行性の下位運動ニューロン変性疾患である。ポリグルタミン鎖の伸長した変異アンドロゲン受容体(AR)が、リガンドであるテストステロン依存的に凝集体を形成し、神経変性を誘導すると考えられてきたが、近年、骨格筋や神経筋接合部(NMJ)の病態への関与が示唆されている。本研究では、SBMA疾患iPS細胞から誘導した運動ニューロンと骨格筋により神経・筋相互作用を再現する疾患モデルを作成し、NMJを介した分子病態解明と治療標的探索を行う。

Outline of Annual Research Achievements

SBMA患者由来運動ニューロンと骨格筋を様々な組み合わせで共培養し、タイムラプスイメージングや免疫染色等による解析を行なった。その結果、患者の病態を反映していると考えられる表現型を捉えることに成功した。そこで、表現型が得られた共培養法を用いて、機能的解析や電子顕微鏡による微細構造解析を行なった。得られた結果から、SBMA疾患特異的iPS細胞を用いて、神経・筋相互作用をも再現する新たな疾患モデルを作成し得たと考えられた。現在、詳細な分子病態の解析を進めるとともに、トランスクリプトーム解析等により病態関連分子の探索を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、SBMA疾患特異的iPS細胞を用いた疾患モデルの作成と表現型解析が進められたため。

Strategy for Future Research Activity

SBMA疾患特異的iPS細胞を用いた神経・筋共培養による疾患モデルを用いて、機能的変化や微細構造変化を解析し、さらに病態の分子メカニズムの解明を進める予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Genetic factors affecting survival in Japanese patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis: a genome-wide association study and verification in iPSC-derived motor neurons from patients2023

    • Author(s)
      Nakamura R, Tohnai G, Nakatochi M,… Onodera K, Ito T, Okada Y, Okano H, Sobue G
    • Journal Title

      Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry

      Volume: 94 Issue: 10 Pages: 816-824

    • DOI

      10.1136/jnnp-2022-330851

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simple and efficient differentiation of human iPSCs into contractible skeletal muscles for muscular disease modeling2023

    • Author(s)
      Rashid Muhammad Irfanur、Ito Takuji、Miya Fuyuki、Shimojo Daisuke、Arimoto Kanae、Onodera Kazunari、Okada Rina、Nagashima Takunori、Yamamoto Kazuki、Khatun Zohora、Shimul Rayhanul Islam、Niwa Jun-ichi、Katsuno Masahisa、Sobue Gen、Okano Hideyuki、Sakurai Hidetoshi、Shimizu Kazunori、Doyu Manabu、Okada Yohei
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 8146-8146

    • DOI

      10.1038/s41598-023-34445-9

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monomerization of TDP-43 is a key determinant for inducing TDP-43 pathology in amyotrophic lateral sclerosis2023

    • Author(s)
      Oiwa Kotaro、Watanabe Seiji、Onodera Kazunari、Iguchi Yohei、Kinoshita Yukako、Komine Okiru、Sobue Akira、Okada Yohei、Katsuno Masahisa、Yamanaka Koji
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Issue: 31

    • DOI

      10.1126/sciadv.adf6895

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] iPS 細胞を用いた神経疾患の病態解明と治療戦略2023

    • Author(s)
      岡田洋平
    • Journal Title

      機能的脳神経外科

      Volume: 62 Pages: 42-48

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] iPS細胞を用いた神経疾患研究2023

    • Author(s)
      岡田洋平、伊藤卓治、小野寺一成
    • Journal Title

      日本臨床検査医学会誌

      Volume: 71 Pages: 704-710

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      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] The SYNGAP1 3'UTR variant in ALS patients causes aberrant SYNGAP1 splicing and dendritic spine loss by recruiting HNRNPK2022

    • Author(s)
      Yokoi S, Ito T, Sahashi K, Nakatochi M, Tohnai G, Nakamura R, Fujioka Y, Ishigaki S, Udagawa T, Izumi Y, Morita M, Kano O, Oda M, Sone T, Okano H, Atsuta N, Katsuno M, Okada Y*, Sobue G*
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 42 Issue: 47 Pages: 8881-8896

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0455-22.2022

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SBMAの病態解明・治療開発研究2022

    • Author(s)
      岡田梨奈、岡田洋平
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 73 Pages: 480-481

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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs2023

    • Author(s)
      小野寺 一成, 下門 大祐, 石原 康晴, 太田 明伸, 宮 冬樹, Rashid Muhammad Irfanur, 伊藤 卓治, 岡田 梨奈, 細川 好孝, 道勇 学, 祖父江 元, 勝野 雅央, 岡野 栄之, 岡田 洋平
    • Organizer
      第64回日本神経学会学術大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Pathophysiological analysis of motor neuron diseases focusing on neuromuscular interactions2023

    • Author(s)
      Okada Y
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      第46回日本神経科学大会
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  • [Presentation] iPS細胞を用いた神経変性疾患の病態解明・治療開発研究2023

    • Author(s)
      岡田洋平
    • Organizer
      愛知医科大学加齢医科学研究所40周年記念学術講演会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Understanding the pathology caused by neuromuscular interactions in motor neuron disease2023

    • Author(s)
      Okada Y
    • Organizer
      Fujita International Symposium on Brain Science 2023
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Exploration of pathogenic molecules in motor neuron disease using the human ipsc-derived neuromuscular model2023

    • Author(s)
      Ito T, Rashid MI, Onodera K, Okada R, Shimojo D, Tanaka S, Katsuno M, Sobue G, Doyu M, Okano H, Okada Y
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] The effects of small molecule compounds on the differentiation and maturation of iPSCderived skeletal muscle2023

    • Author(s)
      Jamee FU, Ito T, Rashid MI, Sakurai H, Okada Y
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs2023

    • Author(s)
      Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] The effects of small molecule compounds on the maturation of iPSC-derived skeletal muscle2023

    • Author(s)
      Jamee FU, Ito T, Rashid MI, Sakurai H, Okada Y
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] iPS細胞を用いたSBMAの病態解明、治療開発研究2022

    • Author(s)
      岡田洋平
    • Organizer
      SBMAの会 2022年度医療セミナー
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞を用いた神経疾患の病態解明と治療戦略2022

    • Author(s)
      岡田洋平
    • Organizer
      第62回日本定位・機能神経外科学会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs2022

    • Author(s)
      小野寺一成, 下門大祐, Bruno De Araujo Herculano1, 石原康晴, 依田真由子, 太田明伸, 矢野真人, 宮冬樹, Rashid Muhammad Irfanur, 伊藤卓治, 岡田梨奈, 角田達彦, 細川好孝, 道勇学, 祖父江元, 勝野雅央,岡野栄之,岡田洋平
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Monomerization of TDP-43 is a key determinant for inducing TDP-43 pathology in ALS2022

    • Author(s)
      大岩康太郎, 渡邊征爾, 小野寺一成, 井口洋, 岡田洋平, 勝野雅央, 山中 宏二
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明2022

    • Author(s)
      伊藤卓治、ラシッド ムハンマド イルファヌール、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
    • Organizer
      第33回日本末梢神経学会学術集会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs2022

    • Author(s)
      Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
    • Organizer
      第33回日本末梢神経学会学術集会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明2022

    • Author(s)
      伊藤卓治、ラシッド ムハンマド イルファヌール、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
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      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs2022

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      Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
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      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Bulk differentiation of iPSCs into contractible muscles for muscular disease modeling2022

    • Author(s)
      Rashid MI, Ito T, Miya F, Shimojo D, Arimoto K, Onodera K, Okada R, Nagashima T, Yamamoto K, Khatun Z, Okano H, Sakurai H, Shimizu K, Doyu M, Okada Y
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明2022

    • Author(s)
      伊藤卓治、ラシッド ムハンマド イルファヌール、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
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      第22回日本再生医療学会総会
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      Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
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  • [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた球脊髄性筋萎縮症(SBMA)の早期病態解明と治療開発2022

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      小野寺一成、下門大祐、石原康晴、太田明伸、Muhammad Irfanur Rashid、伊藤卓治、岡田梨奈、細川好孝、道勇学、祖父江元、勝野雅央、岡野栄之、岡田洋平
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 愛知医科大学 加齢医科学研究所 神経iPS細胞研究部門

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      https://okadalab-hp.com/

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  • [Remarks] 愛知医科大学加齢医科学研究所 神経iPS細胞研究部門

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  • [Remarks] 愛知医科大学医学部内科学講座(神経内科)

    • URL

      https://www.aichi-med-u.ac.jp/su06/su0607/su060703/02.html

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      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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