| Project/Area Number |
22K07515
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
横井 聡 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (30815460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井口 洋平 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (80790659)
佐橋 健太郎 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90710103)
勝野 雅央 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50402566)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 筋萎縮性側索硬化症 / シナプス / iPS細胞 / CRISPR/Cas9 / FUS |
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| Outline of Research at the Start |
筋萎縮性側索硬化症（ALS）は根本的治療法が未だに存在しない神経難病である。若年性ALSで頻度の高い病原性RNA結合蛋白質であるFUSがどのようにALSを引き起こすかは未解明である。本研究ではFUSがシナプス異常を経てどのように神経細胞死を引き起こし、ALSが発症するかを明らかにする。FUS変異患者サンプルと、ゲノム編集による遺伝子変異を正常化したサンプルからiPS細胞を樹立し、運動ニューロンに分化させ、FUS変異が引き起こすシナプス異常を同定する。さらに細胞死が生じる実験系を確立し、細胞死が生じる前からシナプス異常を是正することでALSの発症を抑制することができるか、治療薬探索を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、申請者が発見したシナプス形成に関わるFUS-SynGAP mRNA安定化機構を起点に、確立したiPS細胞由来運動ニューロンやASOの実験系を用い、今まで
の研究で明らかにならなかったFUSのSynGAPを含めたシナプス機能に関わるRNAの代謝異常機構を明らかにする。また、研究成果を直接患者に応用でき、かつ正確
な対照群の設定のために、ゲノム編集で正常化した複数の患者サンプルとの対比により、FUS変異患者全体に共通した病態を解明する。FUSはRNA結合タンパク質であり、今までの研究からはFUSとシナプス機能に関わるRNAの結合変化がシナプス形成に重要であることを明らかにしており、免疫沈降により濃縮したFUSに結合するRNAを次世代シーケンサーを用いた網羅的解析によりシナプス形成に関与するRNAを同定し、治療薬開発の介入ターゲットとする。
今年度は昨年度樹立したFUS変異を持つALS患者株、および正常編集株のiPS細胞から分化誘導した運動神経の培養条件検討を行った。培地の最適化により神経活動を惹起できる最適な条件を設定することができた。この条件下で表現型解析を行ったところ、免疫染色ではALS患者株では運動神経のシナプス異常を認めた。またカルシウム流入を検出するタンパク質を発現させた運動神経のライブイメージング解析では自発神経活動の過活動を認めた。以上の結果からはFUSに関わるALSの初期病態を再現できたと考えられた。
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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
FUS変異を伴うALS患者株iPS細胞由来運動神経の培養条件確立、および表現型解析を完了したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
表現型解析で認めた異常を説明可能なRNAの網羅解析を行い、治療薬ターゲットの抽出を行う。
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