22q11.2症候群特異的iPS細胞由来神経堤の病態モデルでのゲノム編集応用

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K06831
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 高崎 真美 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 開発研究員 (80392009)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 洋平 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, チームリーダー (90780130)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 22q11.2欠失症候群 / 疾患特異的iPS細胞 / 神経堤細胞

Outline of Annual Research Achievements

理化学研究所バイオリソース研究センター細胞材料開発室などから入手した22q11.2欠失症候群患者由来iPS細胞株と海外公的細胞バンク由来22q11.2欠失症候群患者線維芽細胞より所属研究室にて樹立したiPS細胞株を用いて、研究を遂行した。病態モデルの第一歩として、これらのiPS細胞株から神経堤への分化誘導を行った。この分化誘導の方法は、研究代表者が独自に開発した条件にて行った。本条件にて健常人由来iPS細胞株より誘導した細胞をフローサイトメトリー法で解析すると、神経堤細胞の細胞表面マーカーであるp75(CD271, NGFR)の陽性細胞率は非常に高く、免役染色法で特異的な転写因子であるSOX10タンパク質が高効率に発現しており、RT-qPCR法、RNA-seq法で各種の神経堤マーカー遺伝子の発現量を解析したところ、軒並み高い発現量が得られた。さらに、この方法で分化したp75陽性細胞の、骨分化、軟骨分化、末梢神経分化を評価した。ソーティングしたp75陽性細胞を、各細胞への至適分化条件にて培養したところ、アリザリンレッド（骨芽細胞）、アルシアンブルー（軟骨）、ペリフェリン発現（末梢神経）でそれぞれ陽性の結果を得た。これらの結果より、本方法にて誘導されたp75陽性細胞は神経堤細胞の特徴である多能性を有することが示された。
上記の22q11.2欠失症候群患者由来iPS細胞の神経堤細胞分化を同条件にて行い、p75陽性細胞率をフローサイトメトリー法で評価したところ、疾患株間で分化効率の違いが認められた。現在、これらの細胞株間での分化効率の違いが何に起因するかを調べるため、網羅的遺伝子発現解析および分子機構の解析を行なっている。