2021 Fiscal Year Research-status Report
患者由来iPS細胞から誘導構築した膵管・胆管上皮を用いた嚢胞性線維症治療の研究
| Project/Area Number |
20K08285
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
石黒 洋 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (90303651)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 真一郎 信州大学, 医学部, 特任教授 (30419353)
相馬 義郎 国際医療福祉大学, 薬学部, 教授 (60268183)
山本 明子 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (60402385)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 嚢胞性線維症 / iPS細胞 / 膵管 / 気管支 / 胆管 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
嚢胞性線維症は、肺、膵臓、腸管、胆道などに病変が現れる難治性の潜性遺伝性疾患である。ヨーロッパ人種の最も多い遺伝病であるため、欧米では研究が進み分子治療が始まっている。日本を含む東アジアでは稀であるが、研究代表者らの調査をきっかけにして、2012年に患者レジストリが始まり、2022年3月現在、日本国内で約50名の患者を把握している。また、研究代表者が所属する研究室は、2007年依頼、嚢胞性線維症の遺伝子診断を担当しており、原因となるCFTR遺伝子バリアントのタイプがヨーロッパ人種ものとは全く異なること、日本人の嚢胞性線維症はヨーロッパ人種に比べて重症が多いことが分かってきた。本研究は、嚢胞性線維症の膵臓および胆道病変の根本的な治療を実現するために、個々の患者から樹立したiPS細胞を用いた研究を実施することを最終的な目的としている。
R3年度は、対象となる嚢胞性線維症患者の臨床データの解析、CFTR遺伝子解析、CFTRバリアントの分子病態の解析を行った。日本人の嚢胞性線維症には、CFTR遺伝子の単一塩基が置き換わるバリアントに比べて、エクソンの1つあるいはいくつかが欠損するコピー数多型が多いという特徴がある。4種類のコピー数多型について欠損部分を確定して報告した。
基礎研究として、研究分担者は、ヒトiPS細胞から成熟した胆管上皮細胞を誘導することに成功した。誘導された胆管上皮細胞は、CFTRを豊富に発現し、一次線毛を有していた。
また、嚢胞性線維症の最も多い死因である肺病変の基礎研究として、嚢胞性線維症モデルマウスから細気管支を単離して細気管支上皮の重炭酸イオン輸送を解析した。基礎分泌およびアセチルコリン刺激下の重炭酸イオン分泌が障害されていることを明らかにした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は、3つの研究室、嚢胞性線維症患者レジストリ事務局、患者と家族の会、主治医グループの緊密な連携により成り立つ。R3年度はCOVID-19の蔓延の影響もあり、患者さんとご家族との面談、血液サンプルの採取などの活動が進まなかった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
CFTR遺伝子は多様性に富み、2,000種類を超えるバリアントがあり、人種や民族による違いが大きい。研究代表者の研究室はこれまでに24種類の東アジア/日本タイプのCFTRバリアントを検出している。今後はgenotypeとphenotypeの関係を解析していく。東アジア/日本タイプのCFTRバリアントの中で国内の嚢胞性線維症患者で最も頻度の高いdele16-17bバリアントのホモ接合体患者のiPS細胞株を樹立、胆管および膵導管細胞へ誘導する計画である。研究分担者は、ヒトiPS細胞から成熟した胆管上皮細胞を誘導することに成功している。
また、別の研究分担者の強制発現系を用いた解析により、dele16-17bバリアントからはΔ(G970-T1122)-CFTR蛋白が生成されるが、膜貫通ドメイン9～11を欠損した蛋白は、核の周囲に留まり細胞膜へ移行しない。しかし、C末端にタグがついたΔ(G970-T1122)-FLAG-CFTR蛋白は一部細胞膜に移行するため、開発が進んでいるCFTR correctorの効果を解析する価値は十分ある。
|
| Causes of Carryover |
COVID-19蔓延の影響によりサンプルの輸送ができなかったため、一部の実験を次年度に先送りした。
|
-
[Journal Article] Bicarbonate transport of airway surface epithelia in luminally perfused mice bronchioles2022
Author(s)
Liu L, Yamamoto A, Yamaguchi M, Taniguchi I, Nomura N, Nakakuki M, Kozawa Y, Fukuyasu T, Higuchi M, Niwa E, Tamada T, Ishiguro H
-
Journal Title
J Physiol Sci
Volume: 72
Pages: 1-16
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
[Journal Article] Generation of functional ciliated cholangiocytes from human pluripotent stem cells2021
Author(s)
Ogawa M, Jiang JX, Xia S, Yang D, Ding A, Laselva O, Hernandez M, Cui C, Higuchi Y, Suemizu H, Dorrell C, Grompe M, Bear CE, Ogawa S
-
Journal Title
Nat Commun
Volume: 12
Pages: 1019
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
