2014 Fiscal Year Annual Research Report
iPS細胞を用いたミトコンドリア病の解析および治療薬開発
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25860623
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
小平 真幸 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (70464865)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア病 / iPS細胞 / 疾患モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリア病の病型であるMELASの患者の皮膚生検をおこない、皮膚線維芽細胞からiPS細胞を樹立した。まず一カ月生検皮膚組織を培養し、皮膚線維芽細胞を樹立後、レトロウイルスベクターを用いて転写因子(Oct3/4、Sox2、Klf4、±cMYC)を同細胞に導入し、フィーダー細胞であるマウス線維芽細胞(SNL細胞)上でES細胞用培地で約1カ月間培養した後、出現したES細胞様コロニーをピックアップし、継代培養を経てiPS細胞株が樹立された。樹立したiPS細胞は免疫染色(未分化マーカーの発現の確認)および奇形腫形成能の確認で多分化能が示された。樹立された20ラインについてDNAを抽出し、Real time PCR法を用いてそれぞれのミトコンドリアDNAの変異率を解析した。変異率は4%から99%まで広く分布していた。継代を重ねる過程で修飾が加わり変異率が変化する可能性があり、継代数10と継代数40で変異率を解析し比較した。各々のラインについて異なる継代数で大きな差は認めなかった。浮遊培養により胚様体を形成した後に胚様体から線維芽細胞に分化し、分化細胞について変異率、ミトコンドリア機能について解析した。各々のラインについてiPS細胞とiPS由来分化細胞では変異率に変化は認めなかった。解析したラインについては電子伝達系複合体１での酵素活性低下が認め、これはMELASの臨床的特徴として報告されている。ここまでの研究において我々はMELASの病態モデルを構築することに成功し、FEBS Open Bio 5 (2015) 219-225において報告した。今後の研究としてドラッグスクリーニングをおこなうことが可能となった。また、将来的には変異率が低いラインを選択してMELAS患者に細胞移植することで有効な治療法となる可能性もあり、本研究を発展させていく必要がある。
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[Journal Article] Impaired respiratory function in MELAS-induced pluripotent stem cells with high heteroplasmy levels2015
Author(s)
Masaki Kodaira, Hideyuki Hatakeyama, Shinsuke Yuasa, Tomohisa Seki, Toru Egashira, Shugo Tohyama, Yusuke Kuroda, Atsushi Tanaka, Shinichiro Okata, Hisayuki Hashimoto, Dai Kusumoto, Akira Kunitomi, Makoto Takei, Shin Kashimura, Tomoyuki Suzuki, Nozomi Hayashiji, Yuki Saito, Yu-ichi Goto, Keiichi Fukuda
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Journal Title
FEBS Open Bio
Volume: 5
Pages: 219-225
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
