2016 Fiscal Year Research-status Report
多能性幹細胞の分化異常機構を標的とする結節性硬化症の治療薬開発
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26460398
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
小林 敏之 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40260070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小池 正人 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80347210)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 結節性硬化症 / モデル動物 / ES細胞 / Tsc2遺伝子 / 細胞分化 / 腫瘍 / mTORC1 / ラパマイシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、結節性硬化症(TSC)の新規治療法の開発に資するため、モデル動物由来の原因遺伝子(Tsc2)欠損ES細胞を活用し、Tsc2欠損による分化異常の実体とその基盤となる分子機構の解明を進めている。これまで、培養下、あるいは奇形腫において、野生型やヘテロ変異体に比べ、ホモ変異体ES細胞やそれに由来する組織が特定のヒストン修飾の低下を示すことを見出していた。平成28年度において解析を進めたところ、培養下において少なくともそれらの一部の修飾が、mTORC1阻害剤であるラパマイシンによって回復することがわかった。従って、Tsc2欠損によって惹起されるmTORC1活性異常亢進の下流において、エピゲノム制御異常が生じていることが示唆された。現在、それらの修飾を司る酵素の発現状態などについて調べを進めている。また、ホモ変異体における遺伝子発現異常を惹起し、奇形腫における異常腺管様構造の発生に関わる転写因子の候補を免疫組織学的に検索したところ、一つの転写因子について発現亢進を見出した。この転写因子は、初期発生の細胞分化に関わることが知られており、Tsc2欠損による病態発生にその分化を規定するプログラムの異常が関連する可能性がある。一方、神経細胞の分化実験においては条件の至適化にさらに時間を要し、現在さらに実験を進めている。平成29年度において、神経細胞の分化異常について、形態学的見地から、また上記の遺伝子発現制御を含む生理反応系の見地から具体的に明らかにする予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
具体的に、Tsc2欠損とmTORC1活性亢進によって惹起されるエピゲノム制御異常の実体に迫ることができたことには良い評価を与えられる。これらの背景にある修飾酵素の動態までに迫ることができれば、さらに一段上の評価に相当するものであった。また、分化異常に関わると考えられる転写因子の明白な発現亢進を見出すことができたことも大きな進展であり、全体としては十分な進捗があったと言える。しかしながら、予想以外に神経細胞分化実験の条件設定が立ち後れており、その点から遅延が生じている。またTsc2導入による表現型回復についても課題として残っていることから、全体として遅れていることと評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
エピゲノム異常については、修飾酵素の発現などの動態分析を進め、異常発生の基盤を明らかにする。平成28年度に発現異常を明らかにした転写因子についてはmTORC1との関連を明らかにする。それらの異常について、モデル動物(Ekerラット)の病変部における様相を免疫組織学的に分析し、病態発生への関与について明らかにする。一方、神経細胞の分化誘導系の実験系については、Tsc2欠損によって惹起される表現型を詳細に調べると共に、上記のエピゲノム異常などの関与について調べを進める。また、Tsc2遺伝子発現系を導入した質の良いTsc2ホモ変異体ES細胞を用いて、Tsc2発現による表現型の回復を確かめる。
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| Causes of Carryover |
ES細胞からの効率的な神経細胞分化誘導の条件設定に時間を要したため、その後の分析の進展に遅れが生じた。また、原因遺伝子の導入を行った細胞での表現型の是正について、実験を精緻に進めることにより、本研究の知見の裏付けが確固たるものとなるが、それらの実験についても適切な細胞株を樹立することに時間を要し、遅延するに至った。これらの状況により、研究期間を延長して実験を完了することが不可欠と考え、次年度使用を申請した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該年度においては、全て試薬、器材などの消耗品に使用する。主にはES細胞の培養に係る消耗品を購入する予定である。
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