| 研究課題/領域番号 |
20K07457
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分49030:実験病理学関連
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| 研究機関 | 徳島文理大学 |
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研究代表者 |
庄司 正樹 徳島文理大学, 薬学部, 講師 (00636821)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 脊椎手掌異形成型エーラス・ダンロス症候群 / 疾患特異的iPS細胞 / CRISPR/Cas9 / 一塩基修復細胞 / 分化誘導 / 間葉系間質細胞 / 骨芽細胞 / エーラス・ダンロス症候群 / ZIP13 / 亜鉛トランスポーター / 骨分化 / EDSSPD3 / 点変異修復iPS細胞 / 一塩基変異修復 / 疾患ヒトiPS細胞 / 骨・軟骨 / 組織再生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者は、脊椎手掌異形成型エーラス・ダンロス症候群(EDSSPD3)患者由来の人工多能性幹細胞(iPS細胞)を作製し、骨芽・軟骨細胞が属する間葉系間質細胞(MSC)へと分化誘導させた。さらに、当該患者iPS細胞由来のMSCは、健常者由来と比べ、骨分化能が低いことを見出した。したがって、本研究では、当該患者iPS細胞由来のMSCから骨芽・軟骨細胞への分化と機能に関わるシグナル経路を解析する。さらに、当該患者iPS細胞由来のMSCを用いて、解析したシグナル経路を標的とする薬剤の探索研究を実施する。そして、見出された薬剤を中心に、EDSSPD3患者の骨・軟骨を再生させる治療戦略の構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、脊椎手掌異形成型エーラス・ダンロス症候群(EDSSPD3)患者由来から人工多能性幹細胞を誘導後、CRISPR/Cas9システムを適用して、患者が有するZIP13-G64D点変異を修復した。そして、骨芽・軟骨細胞が属する間葉系間質細胞(MSC)へと分化誘導させることに成功した。この細胞を用いた実験により、当該患者iPS細胞由来MSCは、健常者由来と比べ骨分化能が低下したが、ZIP13-G64D点変異を修復することで上昇した。この結果は、当該患者の「骨の脆弱性」という病態が、ZIP13-G64D点変異から起こるMSCの骨形成能低下に因ることを示唆している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、当該患者iPS細胞のZIP13-G64D点変異修復株由来MSCを用いて、点変異を起因としたMSCの骨形成能低下を示唆する結果を得た。これらは、EDSSPD3患者における骨・軟骨細胞の分化と機能にかかわるシグナル経路を解析でき、治療薬の新しい標的を発見できる。さらに、患者iPS細胞由来MSCを用いて実施される薬剤スクリーニングは、患者由来の細胞を用いる点で、直接的な治療薬の発見に繋がる。そして、EDSSPD3患者のZIP13-G64D点変異修復iPS細胞株は、当該患者の正常な骨・軟骨細胞を作製でき、患者本人に拒絶反応なく移植できることから、再生医療への発展性も秘めている。
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