小児骨系統疾患の病態解明を目指した疾患特異的ヒトiPS細胞の骨分化誘導法の確立

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K19612
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 藤原 誠 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50625697)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 疾患iPS細胞由来骨芽細胞 / 骨形成不全症 / コラーゲン過修飾 / コラーゲン蓄積 / 小胞体ストレス

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度までに以下の成果を得た。
①骨形成不全症患者6症例から皮膚線維芽細胞を採取し（以下疾患線維細胞）、うち5症例でセンダイウイルスベクターを用いてiPDS細胞を樹立した（以下疾患iPS細胞）。健常あるいは疾患iPS細胞から神経堤細胞に分化誘導し、表面マーカーであるCD271/p75を用いてFACSにて選別し、さらにbFGF添加培養液を用いることで間葉系幹細胞に分化させ得た。
②健常また疾患間葉系幹細胞について骨分化培養を6週間行い、石灰化をAlizarin red染色で確認した。
③健常また疾患間葉系幹細胞の培養上清からコラーゲンを抽出し、SDS-PAGEにて過修飾を受けた変異コラーゲンを確認する方法を確立した。グリシン置換変異では、コラーゲンの泳動の遅れが確認された一方で、エクソンスキップ変異やナンセンス変異では泳動の遅れは認めなかった。またＩ型コラーゲンの翻訳後修飾についてLC/MSを行い、グリシン置換変異のＩ型コラーゲンでは糖鎖の過修飾が行われていることを認めた。更に、健常または疾患線維芽細胞のＩ型コラーゲンの細胞蛍光免疫染色にて、グリシン置換変異とエクソンスキップ変異では、小胞体内へのＩ型コラーゲンの蓄積が見られた一方で、ナンセンス変異では蓄積は認めなかった。
④健常または疾患線維芽細胞におけるERストレスマーカー遺伝子の発現をRT-PCRで検討したところ、BiP遺伝子の発現が骨形成不全症の全例で健常と比し約2倍に上昇していることを確認した。