疾患ｉＰＳ細胞を用いたＬ１症候群患者神経系細胞の機能障害の解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24591538
• Research Institution: National Hospital Organization Osaka National Hospital Institute for Clinical Reserch
• Principal Investigator: 正札 智子 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 先進医療研究開発部 幹細胞医療研究室, 室長 (40450895)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金村 米博 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 先進医療研究開発部 再生医療研究室, 室長 (80344175)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 細胞・組織 / 神経科学 / 脳神経疾患 / 発生・分化 / L1CAM Class III 変異 / 疾患ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞

Outline of Annual Research Achievements

(1)L1CAM遺伝子異常を有する疾患ヒトiPS細胞の特性解析
神経接着因子L1CAMにミスセンス変異（Exon16、c.2135C>T，p.Arg712Val: フィブロネクチン様リピート（III 型）のdomain1と2の境界）を持つヒト線維芽細胞より、疾患iPS細胞の作成を行った。コロニー形態や免疫染色等でスクリーニングを行い，解析対象として5クローンを樹立した。各クローンよりゲノムDNAを抽出し、遺伝子変異を持つことを確認した。これらのiPS細胞クローンの自己増殖能やES細胞マーカー発現に、正常コントロールとの差は見られなかった。また、先に樹立し、in vitro分化能を確認済のL1CAM変異iPS細胞（膜貫通ドメイン以下のC末端が欠損するClass III変異）2株（ナンセンス変異 c.2250C>A, p.Tyr750Stop と、スプライスドナー部位変異 c.400+5G>A によるフレームシフト変異）について、実験動物中央研究所において奇形腫形成を実施し、in vivoでも三胚様分化能を持つことが確認された。
(2)L1CAM遺伝子異常を有する疾患ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞の特性解析
SMADシグナル阻害作用を持つ低分子化合物DorsomorphinとSB431542を用いた無血清凝集浮遊培養（SFEBq）法により、神経分化を誘導し、増殖因子FGF2/EGF/LIFを添加した神経幹細胞用培地で培養を継続して神経前駆細胞を作成した。接着因子であるL1CAM遺伝子の変異が、細胞遊走能に与える影響をボイデンチャンバー法で検討した。同様の方法で作成した正常コントロールと比較したところ、L1CAM変異により、細胞遊走能は10-20%に低下していることが明らかとなった。この結果より、遺伝子変異の表現型を再現することに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Ipsilateral hemiparesis caused by putaminal hemorrhage in a patient with horizontal gaze palsy with progressive scoliosis: a case report. (2015)
  • Author(s): Yamada S, Okita Y, Shofuda T, Yoshioka E, Nonaka M, Mori K, Nakajima S, Kanemura Y.
  • Journal Title: BMC Neurology Volume: 15 Pages: 25
  • DOI: 10.1186/s12883-015-0286-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differentiation, polarization, and migration of human induced pluripotent stem cell-derived neural progenitor cells co-cultured with a human glial cell line with radial glial-like characteristics. (2014)
  • Author(s): Bamba Y, Shofuda T, Kanematsu D, Nonaka M, Yamasaki M, Okano H, Kanemura Y.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 447 Pages: 683-688
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.04.070
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 神経分化指向性の劣るヒトiPS細胞を用いた神経前駆細胞誘導法の検討 (2015)
  • Author(s): 福角勇人，正札智子，兼松大介，山本篤世，山崎麻美，金村米博
  • Organizer: 第14回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2015-03-20 – 2015-03-20
• [Presentation] ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞を用いた神経毒性評価系の構築 (2015)
  • Author(s): 正札智子, 半田有佳子, 稲澤佑衣, 山本篤世、兼松大介, 吉岡絵麻, 福角勇人，隅田美穂，馬場庸平, 金村米博
  • Organizer: 第14回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2015-03-20 – 2015-03-20
• [Presentation] An attempt to establish non-clinical experiments for nervous system using human iPSC-drived neurons. (2015)
  • Author(s): Sato K, Takahashi K, Shigemoto-Mogami Y, Kanemura Y, Shofuda T, Fukusumi H, Okada Y, Okano H, Shirao T, Sekino Y.
  • Organizer: The 18th Takeda Science Foundation Symposium on Bioscience iPS Cells for Regenerative Medicine
  • Place of Presentation: Suita, Osaka
  • Year and Date: 2015-01-15 – 2015-01-17