CAGリピート編集によるポリグルタミン病の根治的治療法の開発

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19465
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 岡田 洋平 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (30383714)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: ゲノム編集 / 神経変性疾患 / ポリグルタミン病 / 根治的治療法

研究実績の概要

CRISPR/Cas9を用いて、SBMA患者由来iPS細胞において異常伸長したCAGリピートを短縮したノックイン株を樹立した（AR50Q→AR24Q）。G418選択、およびPuromycin選択でノックイン株を取得し、さらに薬剤カセット除去後のクローンを作成した。得られたゲノム編集株において、編集したゲノムの配列解析と核型解析をによる品質評価と、RT-PCRおよびウェスタンブロッティングによる正常ARの発現確認を行った。また、iPS細胞から運動ニューロンへと分化誘導し、表現型のレスキューを解析している。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

G418およびPuromycinによる薬剤選択により得られたクローンにおいて、薬剤選択カセット除去後のゲノム配列の確認と正常ARの発現解析、および運動ニューロンへの分化誘導による表現型解析に時間がかかっており、当初の予定よりやや遅れている。

今後の研究の推進方策

SBMA疾患特異的iPS細胞のゲノム編集では、薬剤選択カセット除去後のクローンを運動ニューロンへと分化誘導して解析を進めているが、樹立した株数や品質が十分とは言えず、追加のクローン取得を進めている。

次年度使用額が生じた理由

効率的な研究費の使用により、次年度使用額が生じた。翌年度分と合わせて、実験試薬や実験器具等の消耗品の購入、研究技術員の雇用等に充てる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Two distinct mechanisms of neuropathy in immunoglobulin light chain (AL) amyloidosis (2021)
  • 著者名/発表者名: Koike H, Mouria N, Fukamia Y, Iijima M, Matsuo K, Yagi N, Saito A, Nakamura H, Takahashi K, Nakae Y, Okada Y, Tanaka F, Sobue G, Katsuno M
  • 雑誌名: Commun Biol. 巻: 421 ページ: 117305
  • DOI: 10.1016/j.jns.2020.117305.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of oxygen tension, acidosis, and cell density is crucial for neural differentiation of human induced pluripotent stem cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Okada R, Onodera K, Ito T, Doyu M, Okano HJ, Okada Y
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 巻: 153 ページ: 34-42
  • DOI: 10.1016/j.neures.2020.01.015.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A multi-ethnic meta-analysis identifies novel genes, including ACSL5, associated with amyotrophic lateral sclerosis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Misawa K, Tohnai G, Nakatochi M, Furuhashi S, Atsuta N, Hayashi N, Yokoi D, Watanabe H, Watanabe H, Katsuno M, Izumi Y, Kanai K, Hattori N, Morita M, Taniguchi A, Kano O, Oda M, Shibuya K, Kuwabara S, Suzuki N, Aoki M, Ohta Y, Yamashita T, Abe K, Hashimoto R, Aiba I, Okada Y, Nagasaki M, Sobue G. et al.,
  • 雑誌名: Commun Biol. 巻: 23 ページ: 526
  • DOI: 10.1038/s42003-020-01251-2.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] n vitro model of human skeletal muscle tissues with contractility fabricated by immortalized human myogenic cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nagashima T, Hadiwidjaja S, Ohsumi S, Murata A, Hisada T, Kato R, Okada Y, Honda H, Shimizu K
  • 雑誌名: Adv Biosyst. 巻: 11 ページ: e2000121
  • DOI: 10.1002/adbi.202000121.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 疾患iPS細胞を用いた運動ニューロン疾患の病態解明と治療開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 末梢神経障害の機能再建におけるヒトiPS細胞の可能性と問題点 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第31回日本末梢神経学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経・筋病態の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第6回日本筋学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Drug screening for early pathology of SBMA using disease specific iPSCs and novel biomarkers (2020)
  • 著者名/発表者名: エルクラノ ブルーノ、小野寺一成、伊藤卓治、下門大祐、岡田梨奈、勝野雅央、道勇学、祖父江元、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会
• [学会発表] 疾患iPS細胞による神経・筋共培養を活用した神経変性疾患の病態解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓治、小野寺一成、下門大祐、田中智史、岡田梨奈、ラシッド ムハンマド イルファヌール、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会
• [学会発表] Efficient and reproducible skeletal muscle differentiation from iPSCs for muscular diseases modeling (2020)
  • 著者名/発表者名: ラシッド ムハンマド イルファヌール、伊藤卓治、小野寺一成、道勇学、岡田洋平
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会
• [学会発表] Elucidation of early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease- specific iPSCs. (2020)
  • 著者名/発表者名: Onodera K， Shimojo D，Yoda M, Ishihara Y， Ota A, Yano M, Miya F, Rashid MI, Ito T, Okada R, Tsunodna T, Hosokawa Y, Doyu M，Katsuno M， Okano H， Sobue G， Okada Y.
  • 学会等名: 第61回日本神経学会学術大会