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患者iPS細胞由来視細胞標識による網膜色素変性症疾患メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K11305
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 眼科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

本間 耕平  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (80462729)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードヒトiPS細胞 / 網膜色素変性症 / ゲノム編集 / 網膜視細胞 / 疾患iPS細胞 / ノックイン / 移植・再生医療 / 遺伝学 / 再生医学 / 脳神経疾患 / 発生・分化
研究成果の概要

本研究では,これまでに既に作製された網膜色素変性症(RP)患者由来iPS細胞(RP1,RP9,PRPH2,RHOの変異株)を使用した。得られたRPのiPS細胞のラインのゲノムを抽出し遺伝子変異を確認した。これらのラインから分化させた桿体視細胞を選択的に標識するために、ゲノム編集によるノックインを行った。これによりGFPの蛍光で分化した視細胞が確認できる。この視細胞に分化した細胞をGFPで標識することができ、その後の遺伝子発現、機能解析を行うことが可能となった。この技術を用いて分化した蛍光タンパク質標識視細胞を比較することによって疾患メカニズムやドラッグスクリーニングを検討することができる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

網膜色素変性症や加齢黄斑変性症などの視細胞変性疾患は,緑内障,糖尿病網膜症に次いで日本国内の主要な失明原因となっている(厚生労働省資料)。これらの視細胞変性疾患では、様々な遺伝子の変異により、網膜で光を感受する視細胞が細胞死を引き起こすが、この細胞死のメカニズムについては、ほとんど明らかではない。本研究で作製された遺伝子改変のヒトiPS細胞のラインから分化したGFP陽性の視細胞を用いることによって、より詳細に細胞死のメカニズムを調べることができ、またGFPによるドラッグスクリーニングを検討することができるようになった。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] National Eye Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Novel channel-mediated choline transport in cholinergic neurons of the mouse retina.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii T, Homma K, Mano A, Akagi T, Shigematsu Y, Shimoda Y, Inoue H, Kakinuma Y, Kaneda M.
    • 雑誌名

      J Neurophysiol.

      巻: 118 号: 4 ページ: 1952-1961

    • DOI

      10.1152/jn.00506.2016

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bicistronic 2A-peptide-based co-expression reporter knock-in strategy by CRISPR/Cas9 system: application to the labeling of specific cell lineages and gene expression monitoring.2017

    • 著者名/発表者名
      Homma K
    • 雑誌名

      Stem Cell Transl Investig

      巻: 4:e1551.

    • DOI

      10.14800/scti.1551

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CRISPR/Cas9ゲノム編集による網膜視細胞の蛍光標識技術とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      本間耕平
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: Vol.32 No.6 ページ: 75-77

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Knock-in strategy at 3'-end of Crx gene by CRISPR/Cas9 system shows the gene expression profiles during human photoreceptor differentiation.2017

    • 著者名/発表者名
      Homma K(corresponding author), Usui S, Kaneda M.
    • 雑誌名

      Genes to Cells.

      巻: 22 号: 3 ページ: 250-264

    • DOI

      10.1111/gtc.12472

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Treatment Paradigms for Retinal and Macular Diseases Using 3-D Retina Cultures Derived From Human Reporter Pluripotent Stem Cell Lines.2016

    • 著者名/発表者名
      Kaewkhaw R, Swaroop M, Homma K, Nakamura J, Brooks M, Kaya KD, Chaitankar V, Michael S, Tawa G, Zou J, Rao M, Zheng W, Cogliati T, Swaroop A.
    • 雑誌名

      Invest Ophthalmol Vis Sci.

      巻: 57(5) 号: 5 ページ: ORSFl1-ORSFl1

    • DOI

      10.1167/iovs.15-17639

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ゲノム編集技術を用いた患者iPS細胞由来視細胞変性メカニズム解析2016

    • 著者名/発表者名
      本間耕平
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: Vol.31 No.11 ページ: 51-53

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring the developing photoreceptors in the hiPSC-derived three dimension retinal organoid culture using bicistronic 2A-peptide-based co-expression reporter knock-in system2018

    • 著者名/発表者名
      Homma K., Ozato N., Tsubota K., Okano H., Ozawa Y.
    • 学会等名
      The Association for Research in Vision and Ophthalmology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 留学のすゝめ2018 日本人研究者が世界で活躍するためのプラットフォーム構築に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      赤木紀之,本間耕平
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集ノックインヒトiPS細胞による錐体視細胞分化過程解析2018

    • 著者名/発表者名
      本間耕平,小澤洋子
    • 学会等名
      第22回視覚科学フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Gene expression analysis of cone photoreceptors derived from human induced pluripotent stem cells in the three dimensional retinal differentiation culture2018

    • 著者名/発表者名
      本間耕平,小澤洋子
    • 学会等名
      第41回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ノックインヒトiPS細胞による3次元網膜オルガノイド形成の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      本間耕平,尾里納美,小澤洋子
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ノックインヒトiPS細胞による視細胞分化過程の遺伝子発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      本間耕平
    • 学会等名
      第22回眼科分子生物学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Bicistronic 2A-peptide-based co-expression reporter knock-in hiPSC lines revealed gene expression profiles during human photoreceptor differentiation.2017

    • 著者名/発表者名
      Homma K., Ozawa Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bicistronic 2A-peptide-based co-expression reporter knock-in strategy for hiPSC: Application to the labeling of specific cell lineages and gene expression monitoring2017

    • 著者名/発表者名
      Homma K.
    • 学会等名
      IRCMS mini-symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bicistronic 2A-peptide-based co-expression reporter knock-in strategy for the labeling of human induced pluripotent stem cell-derived photoreceptors.2017

    • 著者名/発表者名
      本間耕平,小澤洋子
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Bicistronic 2A-peptide-based co-expression reporter knock-in hiPSC lines revealed gene expression profiles during human photoreceptor differentiation.2017

    • 著者名/発表者名
      本間耕平
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of gene expression patterns in photoreceptors derived from knock-in reporter human iPSC lines2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Homma, Makoto Kaneda
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 視細胞関連遺伝子レポーターノックインヒトiPS細胞を用いた視細胞分化の解析2016

    • 著者名/発表者名
      本間耕平
    • 学会等名
      視覚科学フォーラム 第20回研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 標的遺伝子のモニター方法、ベクターシステム、細胞、及び標的遺伝子編集キット2016

    • 発明者名
      本間 耕平
    • 権利者名
      本間 耕平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-179955
    • 出願年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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