疾患特異的iPS細胞を用いたイヌ変性性脊髄症の病態解明と治療研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08049
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 神志那 弘明 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (50506847)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 保住 功 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (20242430) ; 柴田 敏之 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50226172) ; 位田 雅俊 岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (70512424)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 変性性脊髄症 / 神経変性 / SOD1 / ミスフォールド / ALS

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、DM症例の皮膚線維芽細胞からiPS細胞を樹立し、神経細胞およびグリア細胞に分化させることにより、発症例の遺伝的背景を持ち合わせたDMのin vitro病態モデルの構築を行う。このモデルを用い、ミクログリア活性化制御による新規治療候補の神経保護効果を明らかにし、DMの治療法の開発を目指す。
本年度はDM疾患特異的iPS細胞を用いたin vitro病態モデルの構築に取り組んだ。DM症例犬（変異型SOD1）および健常犬（野生型SOD1）から皮膚片を採取し、線維芽細胞を分離培養した。線維芽細胞への初期化因子の導入は、ウイルスベクター（レンチウイルス、センダイウイルス）またはエレクトロポレーションにより実施し、遺伝子導入効率および細胞初期化状態の検討を行った。エピソーマルベクターを用いたエレクトロポレーションにによる初期化因子の導入効率と細胞生存率の相関を明らかにし、最適な遺伝子導入条件を検討した。ウイルスベクターによる遺伝子導入実験では、複数のウイルスベクターを用いて、初期化因子の発現期間と細胞凝集体の形成効率の相関を明らかにした。以上の実験はH29年度も引き続き行なう予定である。他の手法によるDMのin vitroモデルの作製にも着手した。変異型犬SOD1遺伝子導入細胞に対し様々な細胞ストレスを負荷し、細胞生存率、ストレスマーカーの発現、SOD1凝集体の形成率を評価した。本モデルにおいては、変異型SOD1遺伝子導入細胞では、正常型SOD1遺伝子導入細胞と比較してSOD1蛋白凝集体の形成が促進され、細胞ストレスマーカーの発現が上昇していることが明らかとなった。以上より治療薬候補のスクリーニングやDMにおける神経細胞死のメカニズムの解明に本モデルが有用なツールとなる可能性が示された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

犬由来細胞の初期化条件の最適化が完了していない。

Strategy for Future Research Activity

H29年度は犬細胞の初期化条件をさらに最適化する。新たなウイルスベクターを入手し、異なる条件下で実験を予定している。最終的にはDM疾患特異的iPS細胞からDM in vitroモデルを作出することを本研究の目的としているが、同時に他のin vitroモデルの作成も進めていく予定である。