疾患特異的iPS細胞を用いた神経線維腫症2型の病態解析と新規治療法の探索

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09519
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 寺坂 俊介 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (10447055)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江良 択実 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00273706) ; 伊師 雪友 北海道大学, 大学病院, 医員 (30812284) ; 小林 浩之 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (70374478) ; 山口 秀 北海道大学, 大学病院, 講師 (70399939)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: neurofibromatosis type 2 / iPS細胞 / 神経線維腫症2型

Outline of Annual Research Achievements

当科で樹立した神経線維腫症２型（neurofibromatosis type 2; NF2）患者由来の疾患特異的iPS細胞からシュワン細胞への分化誘導を行うために、まず健常人由来のiPS細胞からシュワン細胞への分化誘導条件の検討を行った。健常人由来iPS細胞株である201B7をフィーダーフリーの状態で維持培養し、過去に報告されているSB231542（TGF-β阻害剤）とGSK3β inhibitor BIOを添加した神経堤幹細胞（neural crest stem cell; NCSC）の分化誘導培地を用いて14日間培養を行った。免疫染色ではNCSCのマーカーであるp75の陽性細胞が確認された。定量PCRでもNCSCのマーカーであるp75、PAX3、ZIC1の発現がiPS細胞の時点よりも著明に亢進し、逆に幹細胞マーカーであるNANOGやOCT3/4は著明に低下していたことからNCSCへの分化誘導が十分に行えていると考えられた。さらにNCSCからシュワン細胞への分化誘導の条件検討を行っている。シュワン細胞への分化誘導の報告は多くはないが、重要な分化誘導因子としてneuregulin-1、cAMP、laminin、ciliary neurotrophic factor、FGF-2などが報告されており、これらの一つないし複数を組み合わせた培養条件でシュワン細胞への分化誘導を試みた。しかし現時点ではシュワン細胞のマーカーであるS100およびGFAPに免疫染色で共陽性となる細胞が十分に誘導できておらず、分化誘導条件のさらなる検討が必要である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

正常iPS細胞の分化誘導条件の検討のみに終始してしまったため、樹立済みの疾患特異的iPS細胞を用いた研究を開始できていない。

Strategy for Future Research Activity

NCSCは胎生期の発生部位によってcranial neural crestやvagal neural crest、trunk neural crestなどのサブタイプに分かれることが知られているが、本研究で樹立したNCSCがどのサブタイプに属するかは検討できていない。シュワン細胞を分化誘導するためには不適切なNCSCの分化誘導条件であった可能性があり、現在別のNCSC分化誘導法による実験系を立ち上げている段階である。

Causes of Carryover

分化誘導の研究が健常人由来のiPS細胞を用いた条件検討にとどまっており、疾患特異的iPS細胞を用いた実験まで行うことができていないため次年度使用額が生じた。疾患特異的iPS細胞を用いた実験まで研究を拡張できれば、これらを使用可能と考えている。