2019 Fiscal Year Research-status Report
ヒトiPS細胞由来神経オルガノイドを用いた筋萎縮性側索硬化症の軸索病態の解析
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18K07519
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 直輝 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (70451599)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
割田 仁 東北大学, 大学病院, 助教 (30400245)
青木 正志 東北大学, 医学系研究科, 教授 (70302148)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 筋萎縮性側索硬化症 / ALS / iPS細胞 / 運動ニューロン軸索 / 軸索レジリエンス / オミックス解析 / FUS / RNA代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋萎縮性側索硬化症（ALS）は運動ニューロンが障害され呼吸筋障害が致死的となる神経難病である。共同研究により開発した広流路マイクロ流体デバイスを用いたヒトiPS細胞由来運動ニューロンの軸索束（神経オルガノイド）作成により軸索のみの高収量回収が可能となり、ALSの軸索特異的・運動ニューロン選択的な細胞障害の機序が明らかにできる。ALSの運動ニューロン脆弱性の分子機構を明らかにすることが目的である。
今年度はEBioMedicine誌に神経オルガノイド培養の軸索部分から抽出したRNAシークエンス解析により見出したFUS変異病態に関連する遺伝子Fos-Bについて報告することができた。FUS変異iPS細胞由来運動ニューロンでは軸索分岐が増加するが、そのような形態異常がFos-Bのノックダウンで改善することを確認した。さらにゼブラフィッシュモデルやヒト剖検脊髄を用いて、Fos-BとALS病態との関連性について明らかにした。神経オルガノイド培養を用いた軸索病態の解析はALSの病態研究アプローチとして有用であることを明らかにした。
さらにこの論文をベースとして、軸索のオミックス解析に関する総説を書き、Frontiers in Neuroscience誌に掲載された。運動ニューロンを含む神経軸索が培養および生体内でどのような制御を受けているかを論じ、ALS病態解析となる知見を俯瞰した。軸索の耐久性（レジリエンス）の基盤となる恒常性維持機構について、FUSやTARDBP変異などALS病態同士を比較しながら今後も検討を重ねていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
学術誌に論文を掲載し、総説も公にすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
FUS以外のALS原因遺伝子についても同様の手法で解析し、共通点を見出していきたい。
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| Causes of Carryover |
翌年度の培養物品費用として使用する。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] AMPK Complex Activation Promotes Sarcolemmal Repair in Dysferlinopathy2020
Author(s)
Ono Hiroya、Suzuki Naoki、Kanno Shin-ichiro、Kawahara Genri、Izumi Rumiko、Takahashi Toshiaki、Kitajima Yasuo、Osana Shion、Nakamura Naoko、Akiyama Tetsuya、Ikeda Kensuke、Shijo Tomomi、Mitsuzawa Shio、Nagatomi Ryoichi、Araki Nobukazu、Yasui Akira、Warita Hitoshi、Hayashi Yukiko K.、Miyake Katsuya、Aoki Masashi
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Journal Title
Molecular Therapy
Volume: 28
Pages: 1133～1153
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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