染色体異常を伴った疾患特異的iPS細胞を修復する「染色体編集法」の開発

• 研究課題/領域番号: 17H05063
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所 (2018-2020); 筑波大学 (2017)
• 研究代表者: 林 洋平 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, チームリーダー (90780130)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円); 2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2018年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2017年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: iPS細胞 / 染色体異常 / 片親性ダイソミー / 染色体欠失 / 染色体 / 細胞・組織 / 再生医学 / 発現制御 / ゲノム / バイオテクノロジー

研究成果の概要

染色体異常は非常に高頻度で見られる遺伝的疾患であるが、染色体異常そのものを修復する根本的な治療法は現在のところ存在しない。本研究においては、全く新しい染色体治療のコンセプトである 「染色体編集」法として提唱すること を目的として研究を行う。これまで、「染色体編集」されたiPS 細胞株に対し、元の染色体異常を持ったiPS 細胞株と比較して、 染色体異常に起因する表現型と遺伝子発現の異常がそれぞれ修復されているか、染色体編集により再生医療に用いられる質を持ったiPS 細胞株が生み出せる か、をそれぞれ 検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

染色体異常は非常に高頻度で見られる遺伝的疾患であるが、染色体異常そのものを修復する根本的な治療法は現在のところ存在しない。この研究の完成により、染色体異常を持った患者からiPS 細胞を作成し、培養状態にて染色体を修復したのちに、元の患者で機能が損なわれている臓器、細胞種を分化誘導し、移植するという再生医療が可能であることが示唆できる。

研究成果

• [雑誌論文] Generation of two human induced pluripotent stem cell lines derived from two X-linked adrenoleukodystrophy patients with ABCD1 mutations (2021)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi Yuji、Awaya Tomonari、Matsuo-Takasaki Mami、Takami Miho、An Yuri、Li Jingyue、Hemmi Yasuko、Wakabayashi Tamami、Arai Yutaka、Inoue Jun、Noguchi Michiya、Nakamura Yukio、Asaka Isao、Akimoto Kazunori、Saito Megumu K.、Hayashi Yohei
  • 雑誌名: Stem Cell Research 巻: 53 ページ: 102337-102337
  • DOI: 10.1016/j.scr.2021.102337
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of two human induced pluripotent stem cell lines derived from two juvenile nephronophthisis patients with NPHP1 deletion (2020)
  • 著者名/発表者名: Arai Yutaka、Takami Miho、An Yuri、Matsuo-Takasaki Mami、Hemmi Yasuko、Wakabayashi Tamami、Inoue Jun、Noguchi Michiya、Nakamura Yukio、Sugimoto Keisuke、Takemura Tsukasa、Okita Keisuke、Osafune Kenji、Takasato Minoru、Hayata Tadayoshi、Hayashi Yohei
  • 雑誌名: Stem Cell Research 巻: 45 ページ: 101815-101815
  • DOI: 10.1016/j.scr.2020.101815
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Studying Abnormal Chromosomal Diseases Using Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Yohei、Takami Miho、Matsuo-Takasaki Mami
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular Neuroscience 巻: 14 ページ: 224-224
  • DOI: 10.3389/fncel.2020.00224
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Non-invasive in vivo imaging of UCP1 expression in live mice via near-infrared fluorescent protein iRFP720 (2019)
  • 著者名/発表者名: Fukuda Aya、Honda Shiho、Fujioka Norie、Sekiguchi Yuya、Mizuno Seiya、Miwa Yoshihiro、Sugiyama Fumihiro、Hayashi Yohei、Nishimura Ken、Hisatake Koji
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 14 号: 11 ページ: 0225213-0225213
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0225213
  • NAID: 120007132627
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Template Activating Factor-I α Regulates Retroviral Silencing during Reprogramming (2019)
  • 著者名/発表者名: Bui Phuong Linh、Nishimura Ken、Seminario Mondejar Gonzalo、Kumar Arun、Aizawa Shiho、Murano Kensaku、Nagata Kyosuke、Hayashi Yohei、Fukuda Aya、Onuma Yasuko、Ito Yuzuru、Nakanishi Mahito、Hisatake Koji
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 29 号: 7 ページ: 1909-1922
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2019.10.010
  • NAID: 120007127699
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 非公表 (2020)
  • 著者名/発表者名: 林 洋平
  • 学会等名: 日本レーザー学会
  • 招待講演
• [学会発表] 非公表 (2019)
  • 著者名/発表者名: 林 洋平
  • 学会等名: 日本腎臓学会
  • 招待講演
• [学会発表] 非公表 (2019)
  • 著者名/発表者名: 林 洋平
  • 学会等名: 日本動物実験代替法学会
  • 招待講演