FAP

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10546
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 中村 泉 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (80423804)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹之下 誠一 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (10167489) ; 石亀 輝英 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (50583358) ; 野田 勝 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (50769643) ; 横内 裕二 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (60252227)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 家族性大腸腺腫症 / FAP / iPS細胞 / 分化 / 創薬モデル / 遺伝性疾患 / ポリープ / 大腸ガン

Outline of Annual Research Achievements

【背景】家族性大腸腺腫症(FAP)は　大腸にポリープとガンを生じる常染色体優性の遺伝性疾患である。FAPの原因はWntシグナル伝達経路関連タンパクをコードするAPC遺伝子における突然変異である。FAPにおける大腸ガン発生のメカニズムは不明であり、FAPのための分子標的薬は開発されていない。
【目的】FAPを標的とした治験薬をスクリーニングするための細胞モデルの構築を行う。そのために、以下のサブテーマに関して研究を実施する。 ① FAP特異的iPS細胞の樹立 ② iPS細胞から大腸上皮細胞の分化誘導法の確立 ③ FAP細胞モデルの構築。
【結果①】 FAP特異的iPS細胞の樹立: FAP患者由来の単核球を センダイウイルスベクター(SeV)法でリプログラミングしiPS細胞(FB5)を20株樹立した。そのうち9株がSeV陰性であったため増幅して凍結保存した。FB5群は全てiPS細胞に固有の形態学的特徴を示した。またRT-PCR解析と蛍光免疫染色法によりFB5群が多能性マーカー群を発現していることを確認した。このことはFAP特異的iPS細胞が樹立できたことを示す。
【結果②】 iPS細胞から大腸上皮細胞の分化誘導法の確立: 大腸の発生過程を模倣することでiPS細胞から大腸上皮細胞の分化誘導法の確立を目指した。これまでの知見に基づくと、iPS細胞から大腸上皮細胞を分化誘導するには、以下の5つの発生段階 (①胚盤胞細胞-> ②内胚葉細胞-> ③中・後腸細胞 -> ④後腸細胞 -> ⑤大腸上皮細胞)を経る必要がある。これまでに第3段階である中・後腸細胞（CDX2/HOXD13二重陽性）までの分化誘導に成功した。
【まとめと今後の展望】　最近iPS細胞から大腸上皮細胞への分化誘導法が報告された。今後は既法を最適化することでFAP特異的iPS細胞FB5を分化させ創薬モデルを確立する予定である。