2019 Fiscal Year Research-status Report
ヒトiPS細胞技術を用いたミオチュブラーミオパチーの病態解明
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18K15449
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤原 慧 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (40817219)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | XLMTM / 成熟骨格筋細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
X染色体連鎖性ミオチュブラーミオパチー（XLMTM)は生後筋力低下を呈し重症例では人口呼吸器管理が必要となる重篤な疾患であり現時点で有効な治療法は存在しない。本研究の目的はヒトiPS細胞を用いてX連鎖性ミオチュブラーミオパチー (XLMTM)の病態モデルを作製し、将来的な創薬につなげようとするものである。
当初は転写因子MyoDを導入しiPS細胞由来の筋細胞を作製する予定であったが、本法によって作成される筋細胞は胎児期レベルの非常に未熟な細胞であり、生後に異常が認められる本疾患の評価には不適であると考えられた。そのため、さらに成熟した筋細胞の作製が必要であると考え、iPS細胞からtransgene-freeで骨格筋幹細胞を誘導し、その骨格筋幹細胞から成熟骨格筋細胞を作出する新しい【成熟骨格筋細胞分化法】を確立した。本法で得られる骨格筋細胞は、サルコメア構造、3つ組構造（T管と筋小胞体からなる構造物）を備え、組織学的にも著名な成熟度を示している。
本疾患は、骨格筋細胞内の3つ組構造の形態が異常であることが知られている。3つ組構造は骨格筋が収縮力を発揮するためのいわば要となるような構造物であり、本構造の異常により筋力低下が認められることは容易に想像ができる。
本法で誘導した健常者の骨格筋細胞では3つ組構造が確認できたが、XLMTM由来のiPS細胞由来骨格筋細胞では3つ組構造が全く確認できなかった。本結果はXLMTM患者で3つ組構造の形成が不十分であるというマウスを用いた先行研究結果と一致し、3つ組構造異常が本疾患を理解するためのトリガーであることを示唆する結果であると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
成熟骨格筋細胞を作成する新しいプロトコルを立ち上げ、病態の評価を行えている。
当初オートファジーの異常を想定していたが、オートファジー異常のみで本疾患の筋力低下症状を説明するのは難しく、病態をより直接的に評価することが必要であると考えられた。今回着目した3つ組構造異常は筋力低下を直接説明できるポイントであり、実際にXLMTM患者iPS細胞から作成した成熟骨格筋細胞には3つ組構造が認められないということを発見した。
成熟骨格筋細胞誘導系をベースに病態評価を行える段階に入っており、おおむね順調に進展していると考えらえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
iPS細胞にはクローン間の差異が大きいという問題点がある。
今回、XLMTM患者の成熟骨格筋で3つ組構造が認められないということを確認したが、これが患者特有の表現型なのか、あるいはたまたまクローン間の違いでそう見えているだけなのか判断が非常に難しい。そこで、この問題を克服するために、患者クローンにドキシサイクリン誘導性にMTM1遺伝子（本疾患の責任遺伝子）を発現できるレスキュークローンを作製した。MTM1を発現させることで患者骨格筋細胞に3つ組が形成されれば、これが表現型であることが証明できる。今後はこの実験を進めていく予定である。
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Research Products
(2 results)
