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2016 年度 実施状況報告書

iPS細胞を用いたミトコンドリア病病態発症閾値の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K19675
研究機関藤田保健衛生大学

研究代表者

八幡 直樹  藤田保健衛生大学, 医学部, 助教 (60450607)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードiPS細胞 / ミトコンドリア
研究実績の概要

ミトコンドリアの働きが低下することが原因で発症するミトコンドリア病の中で、ミトコンドリアが独自に持つ、ミトコンドリアDNA (= mtDNA)の変異によって生じるものの多くは、1つの細胞の中に正常なmtDNAと異常なmtDNAが混在する状態(ヘテロプラスミー)で発症する。
ミトコンドリア病の一つであるMELAS(ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様発作症候群) は、mtDNAのA3243G, T3271C, G13513A等の変異が原因で発症することが知られている。臨床症状が多様であり、その病態機構は推測の域をでておらず、治療法が確立していない。
本研究は、mtDNA変異を有するMELAS患者由来iPS細胞を用い、変異mtDNAに由来するミトコンドリア病の病態発症閾値(どの程度変異mtDNAが存在すると病態発症につながるか)を細胞レベルで解析することを目的とする。
本年度は、種々の変異mtDNA存在率を有したiPS細胞を作製する為に、ゲノム編集技術の一つである、TALEN (Transcription activator-like effector nuclease )に注目し、正常あるいは異常mtDNAの一方を特異的に切断するTALENを構築した。これらを正常・異常mtDNAが混在するMELAS-iPS細胞に導入することで、変異mtDNAの存在率を改変できるかについて検証を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

作製したTALENを用いて、MELAS-iPS細胞における変異mtDNAの割合の改変に成功した。

今後の研究の推進方策

MELAS-iPS細胞を、骨格筋細胞等疾患標的細胞への分化誘導を行う。得られた細胞の、分化誘導効率や各種マーカー遺伝子の発現について解析を行い、誘導細胞の評価を行う。さらに、変異mtDNAの割合と細胞表現型との関連性についても解析を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

TALENプラスミドの作製やTALENの活性評価等にかかる費用を予定より抑えることができた。

次年度使用額の使用計画

iPS細胞の維持、分化誘導、さらに分化誘導細胞の評価に必要な消耗品等に主に使用する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Generation of induced pluripotent stem cells from a MELAS patient with m.13513G>A mutation.2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yahata and Ryuji Hata
    • 学会等名
      The 13th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine and The 16th Conference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine
    • 発表場所
      TKP Garden City Shinagawa (Tokyo, Japan)
    • 年月日
      2016-10-30 – 2016-11-01
    • 国際学会
  • [学会発表] MELAS患者由来iPS細胞の樹立2016

    • 著者名/発表者名
      八幡 直樹、秦 龍二
    • 学会等名
      日本解剖学会 第76回中部支部学術集会
    • 発表場所
      信州大学医学部附属病院 (長野)
    • 年月日
      2016-10-08
  • [産業財産権] ミトコンドリア病誘発変異型mtDNA率の異なるiPS細胞群2017

    • 発明者名
      秦龍二、八幡直樹、尾身実
    • 権利者名
      秦龍二、八幡直樹、尾身実
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-034673
    • 出願年月日
      2017-02-27

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公開日: 2022-12-28  

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