2020 Fiscal Year Annual Research Report
筋強直性ジストロフィーの病態解明と症状改善薬の開発
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20J00520
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
朝光 世煌 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 筋強直性ジストロフィー1型 / CTGリピートDNA標的型薬剤 / DM1疾患由来神経細胞 / 疾患モデルマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、筋強直性ジストロフィー1型 (DM1) の神経細胞特異的な病態分子基盤の解明と症状改善薬開発の初期研究として、(1) 疾患CTGリピートDNA標的型ピロール・イミダゾールポリアミド (PIP薬剤) によるDM1疾患モデル細胞における薬理効果の検討と、(2) 患者由来細胞から神経細胞への分化を安定的かつ高効率に誘導する手法の樹立を達成目標とした。 (1) では、疾患CTGリピート変異 (700リピート) を組み込んだプラスミドを一過性に発現させたマウス神経芽細胞株Neuro-2aに対してPIP薬剤を処理したところ、細胞毒性を示すことなく当該遺伝子の発現を抑制した。また申請者はPIP薬剤処理により、DM1の細胞表現型として知られる核内封入体が有意に抑制されることを見出した。(2)では、患者由来の繊維芽細胞を用いて、化合物と遺伝子ベクターの両面による神経細胞への分化誘導を検討した結果、化合物を用いた方法でMAP2 (神経細胞マーカー) 陽性の神経細胞の取得に成功した。これらの結果は、次年度に予定している患者由来神経細胞を用いたプロテオミクス解析や疾患モデルマウスを用いた生化学的解析へと繋がる成果である。
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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
本年度は、(1) 疾患CTGリピートDNA標的型薬剤によるDM1疾患モデル細胞における薬理効果の確認と、(2) 患者由来細胞から神経細胞への分化を安定的かつ高効率に誘導する手法の樹立を達成目標としていた。(1) では、好適薬剤による当該遺伝子の発現抑制効果と、DM1患者で観測される核内封入体の抑制効果を見出した。(2) では、患者由来の繊維芽細胞を用いて、化合物と遺伝子ベクターの両面による神経細胞への分化誘導の検討を行い、良好な結果を得ている。これらの結果は、次年度に予定している患者由来神経細胞を用いたプロテオミクス解析や疾患モデルマウスを用いた生化学的解析へと繋がる成果であるため、おおむね順調に進展していると評定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、DM1の患者由来神経細胞の安定的な分化誘導法を確立させ、疾患CTGリピートDNA標的型薬剤の、患者由来神経細胞に対する薬理効果を検討する。具体的には、培養細胞に対するPIP薬剤の処理により観測された薬理効果(疾患責任遺伝子の発現抑制効果・リピート由RNAの核内封入体の抑制効果)が、神経細胞においても再現されているかを確認する。また患者由来神経細胞における特異的な神経発火・神経伝達の異常をパッチクランプ法により評価し、好適薬剤の処理により改善され得るかを調査する。これらの実験と並行して、DM1疾患モデルマウスを用いた解析にも着手する。具体的には、好適薬剤のモデルマウスへの投与方法を検討した後、最適な投与方法により脳組織学的解析とマウス行動試験を実施する。脳組織学的解析では、電気生理学的解析と生化学的解析の両面で多角的に評価し、マウス行動試験では、Y-maze試験、新奇物体認識試験、Beams-Walk試験、Rota-rod試験、ladder試験等を行うことで、認知機能障害・運動機能障害の改善効果を確認する。
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[Patent(Industrial Property Rights)] リピート結合剤2020
Inventor(s)
塩田倫史, 矢吹悌, 朝光世煌, 杉山弘, 板東俊和, 池田修司
Industrial Property Rights Holder
塩田倫史, 矢吹悌, 朝光世煌, 杉山弘, 板東俊和, 池田修司
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
2020-110752
