αアクチニン3欠損はDMD患者のiPS由来心筋細胞においてタイチン分解を促進する

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07913
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 粟野 宏之 鳥取大学, 研究推進機構, 教授 (30437470)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青井 貴之 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (00546997)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: Duchenne型筋ジストロフィー / 心筋細胞 / αアクチニン3 / タイチン / iPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

患者由来iPS細胞樹立：R４年度ではiPS細胞樹立のプロトコールを確立したのち、DMD患者３例から末梢血を採取した。うち１名でiPS細胞のマーカー遺伝子の発現や三胚葉分化について評価が終了し、iPS細胞を樹立していた。R5年度は、さらに１名のiPS細胞を樹立し、αアクチニン3欠損患者１名と、非欠損患者１名の合計２名のiPS細胞を樹立した。
心筋細胞への分化誘導：R4年度で樹立したiPS細胞を用い、心筋細胞への分化プロトコールの確立を試みたが、結合組織や血管細胞と思われる心筋以外の細胞も発生する問題があった。R5年度は、培地、培養液、添加剤等の組み合わせについてさらに検討を行ったところ、cTnT陽性率の高い細胞集団、すなわち成熟した心筋細胞の集団が作成可能なプロトコールを確立することができた。
iPS細胞から分化誘導された心筋細胞の表現型の検討：DMD株と健常株でαアクチニン3を蛍光免疫染色して共焦点顕微鏡で観察したところ、肉眼的な変化は認めなかった。これは既報と同様である。そこで、サルコメアのさらなる形態的な評価のため電子顕微鏡での観察を行うこととし、現在評価中である。ミトコンドリア構造に関して健常株と疾患株に差があることを示唆する所見が得られたため、今後サルコメア形態やタイチン分解の評価に加えミトコンドリア機能に関する評価を加えることを予定している

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

iPS細胞から心筋細胞への分化条件の検討において、成熟度が高い心筋細胞を得ることが困難で培養液、培地、添加剤の組み合わせや培養条件の検討に時間を要した。ようやく、成熟心筋細胞を得られるプロトコールが確立できたため、今年度は患者２名の心筋細胞を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

作成した心筋細胞の形態的、機能的な評価方法について、経験のある研究者にアドバイスや協力をもとめ進める。
申請者と研究協力者の二つの施設においてコラボレーションが見込める。すでに、形態的評価に関して、電子顕微鏡の経験のある教室と共同して研究を進めている

Causes of Carryover

代表研究者が研究期間中（2022年12月）に異動となったため、異動後の研究環境の変化により効率的に予算を使用することが難しかった。