2022 Fiscal Year Research-status Report
患者神経細胞で高発現する早期病態因子に着目した球脊髄性筋萎縮症の病態解析
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22K15739
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
小野寺 一成 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (80895772)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 球脊髄性筋萎縮症 / iPS細胞 / 運動ニューロン / 骨格筋 / 早期病態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
球脊髄性筋萎縮症（Spinal Bulbar Muscular Atrophy: SBMA）は、成人男性に発症する緩徐進行性の下位運動ニューロン変性疾患で根治療法がない。アンドロゲン受容体（AR）遺伝子のCAGリピートが原因であり、変異AR凝集体による神経細胞死がSBMAモデルマウスによって示されている。しかしマウスは患者の病態を完全に正確には再現しておらず、その病態には依然として不明な点が多い。マウスモデルでは抗アンドロゲン療法によって、変異AR凝集体形成を抑制し、症状を劇的に改善したが、臨床試験では罹病期間の短い患者でのみ有意な効果が確認された。よって、変異AR凝集体形成や神経変性前の、早期の診断と治療による病態抑制が重要であると考えられた。
申請者らは、ヒト由来のモデル、SBMA疾患特異的iPS細胞を樹立し、より患者に即した病態モデルとして、SBMA患者由来iPS細胞から分化誘導した運動ニューロンモデルを用いた病態解析を行っている。これまでの解析では、変異AR凝集体の形成は認めないが、神経突起の変性や分子変化などin vitroでSBMAの早期病態を再現するようなモデルを作製した。そのモデルで行ったマイクアレイにて早期病態関連分子を複数同定した。それらの分子に着目して関連する分子シグナルの探索、病態解明・治療開発を行っている。また、SBMAの病態では骨格筋との相互作用（神経筋相互作用）が関与する神経変性も示唆されている。患者iPS細胞由来運動ニューロン、および運動ニューロンと骨格筋の共培養系を用いて、早期病態関連分子を介したSBMAの神経変性機序の解析を行っている。
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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
同定した早期病態関連分子のRT-PCRを4週間培養した運動ニューロンで行い、発現の変化をみた。また患者検体組織（脊髄）での免疫染色も進めており、健常者と患者の差を観察しているところである。これらの病的意義の解明に関しては、特に患者細胞での強制発現やノックダウンによる表現型の変化を観察するために、レンチウイルスベクターの作製を終えている。患者血清におけるペプチドの濃度を測るために、名古屋大学からSBMA患者と、健常者の血清を提供してもらいELISAで発現の変化をみる手筈が整っている。iPS細胞由来骨格筋の分化誘導を96wellプレートベースで行うために条件検討を行い、運動ニューロンとの共培養を行い表現型の変化を比較できるような実験系を作成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常者由来運動ニューロンにおいて早期病態関連分子の強制発現を行い、病態の再現を行う。またSBMA患者由来運動ニューロンにおいてはノックダウンを行い、表現型がレスキューされるか観察する。神経筋共培養においては、特に96wellプレートベースで行えるような実験系を確立し、プレート間による実験のブレを解消し安定した結果が得られるようにする。骨格筋の分化誘導には細胞密度が重要であり、うまく条件を設定する。
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| Causes of Carryover |
効率的な研究費の使用により、次年度使用額が生じた。翌年度はこれと合わせて実験試薬や消耗品の購入に当てる予定である。
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[Presentation] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs.2023
Author(s)
Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y,
Organizer
第22回再生医療学会総会
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[Presentation] Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs．2022
Author(s)
Onodera K, Shimojo D, de Araujo Herculano B, Ishihara Y, Yoda M, Ota A, Yano M, Miya F, Rashid MI, Ito T, Okada R, Tsunoda T, Hosokawa Y, Doyu M, Sobue G, Katsuno M, Okano H, Okada Y,
Organizer
第63回日本神経学会学術大会
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[Presentation] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs.2022
Author(s)
Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y,
Organizer
第33回日本末梢神経学会学術集会
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