2016 Fiscal Year Research-status Report
Dravet症候群のiPS細胞モデルにおける治療標的の選定と創薬基盤研究
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26860833
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
田中 泰圭 福岡大学, てんかん分子病態研究所, ポスト・ドクター (50714466)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ドラベ症候群 / てんかん / iPS細胞 / TALEN / 遺伝子編集 / 疾患モデル / SCN1A / 神経分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
てんかんの病態は長い間不明であったが、近年の分子生物学の発展に伴い、てんかんに関連した遺伝子異常が発見されるようになった。単一遺伝子の異常によるてんかんであれば、理論的にはその遺伝子異常を修復することにより、細胞レベルでの疾患関連表現型の妥当性を深めるとともに、細胞間での特性のバラつきによる差異を軽減することができる。生きている細胞の遺伝子を修復することは、かつては不可能であった。しかしながら、近年ではいくつかの革新的な分子生物学的技術により、それが可能となった。また、患者自身の細胞よりiPS細胞を作出し、そのiPS細胞から特定の神経細胞へ分化誘導することにより、従来では困難であった病変細胞を得ることでき、その病因や病態のメカニズムを研究することが可能となった。
ドラベ症候群は、ナトリウムチャネルをコードする遺伝子、ＳＣＮ１Ａの異常により引き起こされる、単一遺伝子異常に起因した難治性のてんかんである。今回、世界に先駆けて、このドラベ症候群の患者より樹立したiPS細胞から神経細胞へ分化誘導することに成功した。これにより、ドラベ症候群の分子病態を明らかにすることができた。さらには、このiPS細胞を用いて、そのＳＣＮ１Ａの遺伝子異常を、ＴＡＬＥＮ法を用いて修復することに成功した。当研究課題による補助事業期間内での研究成果についての論文作成中であり、今年度中での投稿予定である。
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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
計画と同様にドラベ症候群のiPS細胞における遺伝子修復をＴＡＬＥＮ法により成功することができた。知りうる限り、ドラベ症候群のiPS細胞の遺伝子修復を行い神経活動を詳細に調べた研究例は他に報告がない。これにより、本研究の最終目的である、ドラベ症候群患者における真の細胞分子病態の解明へ大きく近づいたことになった。さらにTALEN法を用いることで、逆に健常者由来のiPS細胞にドラベ症候群で見られる任意の遺伝子異常の導入が可能であることを意味しており、希少疾患であるドラベ症候群の患者よりiPS細胞を樹立することなく、様々な遺伝子異常によるドラベ症候群の病態研究が行えるようになったと言える。
また、新たにドラベ症候群iPS細胞株を3ライン樹立した。現在、当研究室には健常iPS細部株3ライン、ドラベ症候群iPS細胞株4ライン、ドラベ症候群iPS細胞の遺伝子修復細胞1ラインを保有している、これらの細胞株を用いて電気生理学的な自発活動測定を行い、ドラベ症候群由来抑制性神経細胞の発火頻度が健常コントロールより低下していることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
iPS細胞から全ての細胞を強制的に興奮性神経あるいは抑制性神経細胞へ分化誘導する系を確立した。これらの自発発火測定を多電極マイクロアレイシステムにより実施し、抑制性神経細胞の機能破綻をドラベ患者由来神経において確認した。同様に興奮性神経細胞の機能評価を行う予定である。また、抑制性神経細胞のサブタイプの同定を試みる。これによりドラベ症候群の治療標的を選定し、ドラックスクリーニング等へ応用からシーズを探索する。薬剤の網羅的スクリーニングによる既存薬の適用拡大あるいは新規治療法を目指した基盤研究の確立を目指す。
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| Causes of Carryover |
当研究課題による補助事業期間内での研究成果についての論文作成中であり、今年度中での投稿予定である。そのため、来年度にも論文のリバイスによる再投稿が予想される。これらに必要な資金を確保するために研究費を今年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に、このリバイスのによる追加実験および論文校正の費用に充てる予定であり、本研究課題の研究結果を学会で報告するための費用に充てる予定である。
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