The drug screening for individuals of Marfan syndrome using the in vitro vascular cell model made from patient-derived iPS cells

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08772
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 大門 雅広 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (20388268)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神吉 佐智子 大阪医科大学, 医学部, 助教 (40411350) ; 渡邊 房男 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (40183719) ; 友田 紀一郎 大阪医科大学, 医学部, 非常勤講師 (50362843)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: iPS細胞 / Marfan症候群

Outline of Annual Research Achievements

若年期に致命的な大動脈解離や大動脈瘤破裂を発症するマルファン症候群と類縁結合織疾患において、現在のところ確実に生命予後を改善するのは解離発症前の人工血管置換手術のみである。患者（家系）ごとに発症様式が異なり、治療介入の時期と方法に関して苦慮する場合が多い。マルファン症候群の原因遺伝子FBN1は230kbからなる巨大な遺伝子で、変異は全エクソンにわたり、ナンセンス変異やフレームシフトによるアミノ酸の挿入・欠失や、システイン基の欠失や挿入を生じるミスセンス変異が報告されている。この遺伝子変異の多様さが患者ごとに発症様式が異なる原因であると考えられる。そこで本研究では、FBN1遺伝子変異を有するマルファン症候群患者の血管平滑筋細胞もしくは末梢血単核球細胞からiPS細胞を経由して誘導した血管平滑筋細胞培養系を用い、マルファン症候群の大動脈でみられる病態を再現し(血管細胞モデル)、既知の化合物ライブラリーのスクリーニングを行うことで、各患者の大動脈脆弱性発症機作の詳細な解析とオーダーメイド治療標的の同定を行う。
大阪医科大学研究倫理委員会（ゲノム）で遺伝子解析研究とiPS細胞樹立の承認を得、同意の得られた患者から末梢血を採取し、iPS細胞を11クローン樹立した。凍結ストックからの継代も可能となったため、2クローンで3方向からの平滑筋細胞樹立を試みた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

細胞分化実験に時間を要しているため。

Strategy for Future Research Activity

細胞分化実験を進め、同時に新規患者検体からiPS細胞作製を行う。
患者由来iPS細胞の樹立後、神経前駆細胞を介した平滑筋細胞分化と、早期中胚葉から側板中胚葉と沿軸中胚葉を介した血管平滑筋細分化を行い、継代を試みる。その後、これらの血管平滑筋細胞の機能を細胞生物学的、分子生物学的方法で検討する。

Causes of Carryover

患者から採取したiPS細胞の分化が困難であったため、本年度は1名の患者の細胞で研究を行ったため次年度使用額が生じた。次年度に複数名のiPS細胞の樹立を計画しており、そのための培地や試薬等購入費用にあてる予定である。