| 研究課題/領域番号 |
21K06848
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分48040:医化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 藤田医科大学 |
|---|
研究代表者 |
八幡 直樹 藤田医科大学, 医学部, 講師 (60450607)
|
|---|
| 研究分担者 |
大熊 真人 藤田医科大学, 医学部, 講師 (50329710)
中嶋 和紀 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 准教授 (10442998)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | mtDNA / iPS細胞 / TALEN / ミトコンドリア |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
ミトコンドリアDNA(mtDNA)の点変異が原因で発症するミトコンドリア病の病態発症機構を解明する為に、本研究では、ヒトiPS細胞から誘導したmtDNA変異を有する骨格筋細胞、神経細胞の細胞表現型を明らかにする。
独自に開発したmpTALENを利用し、患者由来iPS細胞のmtDNA比率を改変し、細胞表現型と変異mtDNA比率の因果関係を明らかにする。さらに、正常iPS細胞を分化誘導後に、最新塩基編集ツールを用いてmtDNAに変異を導入し、その蓄積が分化細胞に与える影響を明らかにする。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、ミトコンドリア病の病態解明を目指し、種々の変異 mtDNA 比率を有するMELAS-iPS細胞から骨格筋細胞を誘導した。これらの培養上清代謝産物をLC-MSにて解析したところ、変異mtDNAの有無で代謝プロファイルに違いが見られた。また、薬剤添加で転写因子NGN2の発現が誘導できるiN-iPS細胞を作製し、神経への分化誘導を試みたところ、変異mtDNAを有するiN-iPS細胞からも、活動電位を生じる神経細胞が得られた。加えて、最新塩基編集ツールを用いて、薬剤投与依存的にmtDNA変異を導入できるiPS細胞を作製した。薬剤投与後、短期間でND4遺伝子に点変異を導入することができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、分化誘導が難しい、ミトコンドリア病の原因となる変異mtDNAを有するiPS細胞から、骨格筋細胞および神経細胞への分化誘導に成功した。さらに、塩基編集技術を用いることで、正常iPS細胞に変異mtDNAを導入することに成功した。本研究で作製したこれらのiPS細胞モデルは、今後ミトコンドリア病の病態解析、さらには治療法の開発に寄与すると考えられる。
|
