疾患特異的細胞ｉＰＳ細胞を用いたニューロマスキュラーパソロジーの解析

• Project Area: Generation of synapse-neurocircuit pathology
• Project/Area Number: 25110730
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Aichi Medical University (2014); Keio University (2013)
• Principal Investigator: 岡田 洋平 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (30383714)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000); Fiscal Year 2014: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
• Keywords: ヒトiPS細胞 / 神経変性疾患 / 運動ニューロン / 骨格筋 / ニューロマスキュラーパソロジー / 神経疾患

Outline of Annual Research Achievements

球脊髄製筋萎縮症（SBMA）患者の線維芽細胞から樹立したiPS細胞を用いて病態解析を行った。まず、線維芽細胞と樹立したiPS細胞において、ARのCAGリピート数を解析したところ、リプログラミングによるCAGリピート数の変化はみられなかった。次に、患者iPS細胞と健常者iPS細胞を運動ニューロンへと分化誘導したところ、運動ニューロンの分化誘導効率や、SBMAの原因遺伝子であるARの発現量に差はみられなかった。また、ARのリガンドであるジヒドロテストステロン（DHT）存在下で培養したところ、分化成熟に伴ってARの発現が上昇し、TGFbシグナル関連分子やVEGFなどのDHT依存的発現変化を認めた。軸索輸送に関与するDynactin1の発現変化は観察されなかった。
一方、骨格筋への分化誘導をも合わせて行っている。PiggyBac vectorを用いてMyoD1を強制発現する培養法に改良を加え、MyoD1導入細胞をクローニングすることなく、2週間以内に、約80％以上の高効率で、骨格筋を誘導する培養法を確立した。現在、これらの技術を組み合わせて、運動ニューロンと骨格筋の共培養による病態解析を進めている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] EFA6A, a gunanine nucleotide exchange factor for Arf6, interacts with sorting nexin-1 and regulates neurite outgrowth (2015)
  • Author(s): Fukaya M, Fukushima D, Hara Y, Sakagami H.
  • Journal Title: J. Neurochem. Volume: 4 Issue: 3 Pages: 360-73
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2015.01.006
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 小児神経疾患克服へ向けた疾患iPS細胞研究の進歩と課題 (2015)
  • Author(s): 沼澤 佑子、岡田洋平、岡野栄之
  • Journal Title: 実験医学増刊号「再生医療2015幹細胞と疾患iPS細胞の最前線」 Volume: 33 Pages: 286-291
• [Journal Article] Involvement of ER Stress in Dysmyelination of Pelizaeus-Merzbacher Disease with PLP1 Missense Mutations Shown by iPSC-Derived Oligodendrocytes (2014)
  • Author(s): Numasawa-Kuroiwa Y, Okada Y, Shibata S, Kishi N, Akamatsu W, Shoji M, Nakanishi A, Oyama M, Oasaka H, Inoue K, Takahashi K, Yamanaka S, Kosaki K, Takahashi T, Okano H
  • Journal Title: Stem Cell Rep Volume: 2 Issue: 5 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2014.03.007
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Pathological roles of the VEGF/SphK pathway in Niemann-Pick Type C neurons (2014)
  • Author(s): Lee H, Lee JK , Park. MH, Hong YR, Marti H , Kim H, Okada Y, Otsu M, Seo E, Park J, Bae JH, Okino N, He X, Schuchman E, Bae J, Jin HK
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 5 Issue: 1 Pages: 5514-5514
  • DOI: 10.1038/ncomms6514
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Utility of Scalp Hair Follicles as a Novel Source of Biomarker Genes for Psychiatric Illnesses. (2014)
  • Author(s): Maekawa M, Yamada K, Toyoshima M, Ohnishi T, Iwayama Y, Shimamoto C, Toyota T, Nozaki Y, Balan S, Matsuzaki H, Iwata Y, Suzuki K, Miyashita M, Kikuchi M, Kato M, Okada Y, Akamatsu W, Mori N, Owada Y, Itokawa M, Okano H, Yoshikawa T.
  • Journal Title: Biological Psychiatry Volume: 3223 Issue: 2 Pages: 00570-00578
  • DOI: 10.1016/j.biopsych.2014.07.025
  • NAID: 40020643113
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] iPS細胞創薬への期待と課題 (2014)
  • Author(s): 岡田洋平、小野寺一成
  • Journal Title: Frontiers in Parkinson Disease Volume: 7 Pages: 204-208
• [Journal Article] Increased l1 retrotransposition in the neuroral genome in schizophrenia. (2014)
  • Author(s): Miki Bundo, Manabu Toyoshima, Yohei Okada, Wado Akamatsu, Junko Ueda, Taeko Nemoto-Miyauchi, Fumiko Sunaga, Michihiro Toritsuka, Daisuke Ikawa, Akiyoshi Kakita, Motoichiro Kato, Kiyoto Kasai, Toshifumi Kishimoto, Hiroyuki Nawa, Hideyuki Okano, Takeo Yoshikawa, Tadafumi Katoemail, Kazuya Iwamoto
  • Journal Title: Neuron Volume: 81 Issue: 2 Pages: 306-313
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2013.10.053
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of Endoplasmic Reticulum Stress in Dysmyelination of Pelizaeus-Merzbacher Disease with PLP1 Missense Mutations Shown by Induced-Pluripotent-Stem Cell-Derived Oligodendrocytes (2014)
  • Author(s): Numasawa-Kuroiwa Y, Okada Y, Shibata S, Kishi N, Akamatsu W, Shoji M, Nakanishi A, Oyama M, Osaka H, Inoue K, Takahashi K, Yamanaka S, Kosaki K, Takahashi T, Okano H
  • Journal Title: Stem Cell Report Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhanced aggregation of androgen receptor in induced pluripotent stem cell-derived neurons from spinal and bulbar muscular atrophy. (2013)
  • Author(s): Nihei Y, Ito D, Okada Y, Akamatsu W, Yagi T, Yoshizaki T, Okano H, Suzuki N.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 288 Issue: 12 Pages: 8043-8052
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.408211
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A human Dravet syndrome model from patient induced pluripotent stem cells. (2013)
  • Author(s): Higurashi N, Uchida T, Lossin C, Misumi Y, Okada Y, Akamatsu W, Imaizumi Y, Zhang B, Nabeshima K, Mori MX, Katsurabayashi S, Shirasaka Y, Okano H, Hirose S.
  • Journal Title: Mol Brain Volume: 6 Issue: 1 Pages: 19-19
  • DOI: 10.1186/1756-6606-6-19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Steps toward safe cell therapy using induced pluripotent stem cells (2013)
  • Author(s): Okano H
  • Journal Title: Circulation Research Volume: 112 Issue: 3 Pages: 523-33
  • DOI: 10.1161/circresaha.111.256149
  • Peer Reviewed
• [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 (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、祖父江元、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第14回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いたニューロマスキュラーパソロジーの解析 (2015)
  • Author(s): 下門大祐、小野寺一成、石原康晴、勝野雅央、祖父江元、岡野栄之、岡田洋平
  • Organizer: 第14回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [Presentation] Pluripotent Stem Cells and Neurological disorders (2014)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: Distinctive educational program 2014 Neuroscience Course
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-12-10
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経疾患研究 (2014)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 日本神経学会中国四国地方会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2014-12-06
  • Invited
• [Presentation] Dysmyelination and Enhanced ER Stress Response in Pelizaeus-Merzbacher Disease Patients iPSCs-Derived Oligodendrocytes with PLP1 Gene Missense Mutations. (2014)
  • Author(s): Numasawa Y, Okada Y, Shibata S, Kawabata S, Nakamura M, Kishi N, Akamatsu W, Oyama M, Osaka H, Inoue K, Takahashi K, Yamanaka S, Kosaki K, Takahashi T, Okano H,
  • Organizer: Neuroscience 2014
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経疾患研究 (2014)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 新潟パーキンソン病治療研究会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2014-11-07
  • Invited
• [Presentation] Application of pluripotent stem cells to the research on neurological disorders (2014)
  • Author(s): Okada Y
  • Organizer: 2014 KALAS international symposium
  • Place of Presentation: Yeosu, Korea
  • Year and Date: 2014-08-21 – 2014-08-23
  • Invited
• [Presentation] 多能性幹細胞（ES細胞・iPS細胞）を用いた神経再生とその問題点 (2014)
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第3回長久手脊椎脊髄セミナー
  • Place of Presentation: 長久手
  • Year and Date: 2014-07-31
  • Invited
• [Presentation] 白質ジストロフィーの病態研究と問題点 (2014)
  • Author(s): 沼澤佑子、岡田洋平、芝田晋介、川端走野、中村雅也、岸憲幸、赤松和土、大山学、小坂仁 、井上健、高橋和利、山中伸弥、小崎健次郎、高橋孝雄、岡野栄之
  • Organizer: 第56回小児神経学会学術集会
  • Place of Presentation: 浜松
  • Year and Date: 2014-05-29 – 2014-05-31
  • Invited
• [Presentation] Incompletely reprogrammed human iPSCs form glioma-like tumors through genomic instability during differentiation (2014)
  • Author(s): Okada Y
  • Organizer: Kyoto University/Keio Universiy/MD Anderson Cancer Center (MDACC) Joint Conference, iPS and Stem Cells in Cancer Research
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-04-17
  • Invited
• [Presentation] Incompletely reprogrammed human iPSCs form glioma-like tumors through genomic instability during neural differentiation
  • Author(s): Okada Y, Miya, F, Koike M, Tomisato S, Tokura T, Ishihara Y, Shimojo D, Hattori C, Kanematsu D, Kanemura Y, Kohda K, Sobue G, Yamanaka S, Yuzaki M, Uchiyama Y, Ikeda E, Tsunoda T, Okano H
  • Organizer: The 11th Stem Cell Research Symposium
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Invited
• [Presentation] 不完全にリプログラミングされたヒトiPS細胞は分化誘導に伴うゲノム不安定化を通してグリオーマ様腫瘍を形成する
  • Author(s): 岡田洋平、宮冬樹、小池正人、冨里周太、戸倉智子、石原康晴、下門大祐、服部千夏、兼松大介、金村米博、幸田和久、祖父江元、山中伸弥、柚崎通介、内山安男、池田栄二、角田達彦、岡野栄之
  • Organizer: 第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会大会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 多能性幹細胞(ES細胞/iPS細胞)の神経分化誘導とその応用
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 第35回神経組織培養研究会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Invited
• [Presentation] 培養皿の上で神経を作る―多能性幹細胞（ES細胞・iPS細胞）を用いた神経発生、神経再生、病態解析研究
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 愛知医科大学先端医学研究センター 第13回研究セミナー
  • Place of Presentation: 愛知
  • Invited
• [Presentation] 多能性幹細胞を用いた神経疾患研究
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: ハンドフロンティア 第89回 前向き研究会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Invited
• [Presentation] iPS細胞を用いた神経疾患研究
  • Author(s): 岡田洋平
  • Organizer: 愛知医科大学加齢医科学研究所30周年記念講演会
  • Place of Presentation: 愛知
  • Invited
• [Book] 再生医療用語ハンドブック (2015)
  • Author(s): 下門大祐、岡田洋平
  • Total Pages: 336
  • Publisher: 株式会社メディカルトリビューン
• [Book] 実験医学別冊「ES・iPS細胞実験スタンダード」 (2014)
  • Author(s): 岡田洋平、岡野栄之
  • Total Pages: 355
  • Publisher: 羊土社
• [Remarks]
  • URL: http://www.aichi-med-u.ac.jp/su06/su0607/su060703/02.html