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

2021 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 – 2023-03-31
• 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

SBMA患者由来iPS細胞からCRISPR/Cas9を用いてアンドロゲン受容体（AR）の異常伸長したCAGリピートを正常の長さに短縮したノックイン株（AR50Q→AR24Q）において、ゲノム配列の解析と核型解析により、設計通りのゲノム配列の置換と正常の核型を確認した。次に、得られたゲノム編集株を運動ニューロンへと分化誘導し、ARの発現解析や表現型解析等を行ったところ、このままでは解析に適さない可能性が示唆されたため、新たな手法の検討が必要であると考えられた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ゲノム編集後に、薬剤選択により得られたiPS細胞クローンでは、薬剤選択カセット除去後のゲノム配列は問題ないと考えられたが、分化誘導後の運動ニューロンを用いた解析により、病態解析に応用するには十分ではない可能性が示唆された。そこで、新たな手法の検討を進めているため、予定よりやや遅れていると考えられる。

今後の研究の推進方策

異なる手法を用いて、SBMA疾患特異的iPS細胞のゲノム編集を行い、解析を継続する予定である。

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] Developmental dysregulation of excitatory-to-inhibitory GABA-polarity switch may underlie schizophrenia pathology: A monozygotic-twin discordant case analysis in human iPS cell-derived neurons. (2021)
  • 著者名/発表者名: Toritsuka M, Yoshino H, Makinodan M, Ikawa D, Kimoto S, Yamamuro K, Okamura K, Akamatsu W, Okada Y, Matsumoto T, Hashimoto K, Ogawa Y, Saito Y, Watanabe K, Aoki C, Takada R, Fukami SI, Hamano-Iwasa K, Okano H, Kishimoto T.
  • 雑誌名: Neurochem Int. 巻: - ページ: 105179
  • DOI: 10.1016/j.omtn.2021.02.007.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a Human Neuromuscular Tissue-on-a-Chip Model on a 24-Well-Plate-Format Compartmentalized Microfluidic Device (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K, Yamaoka N, Imaizumi Y, Nagashima T, Furutani T, Ito T, Okada Y, Honda H, Shimizu K
  • 雑誌名: Lab on a Chip 巻: 21 ページ: 1897-1907
  • DOI: 10.1039/d1lc00048a.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiparkinsonian drugs as potent contributors to nocturnal sleep in patients with Parkinson's disease. (2021)
  • 著者名/発表者名: Taguchi S, Koide H, Oiwa H, Hayashi M, Ogawa K, Ito C, Nakashima K, Yuasa T, Yasumoto A, Ando H, Fujikake A, Fukuoka T, Tokui K, Izumi M, Tsunoda Y, Kawagashira Y, Okada Y, Niwa JI, Doyu M.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 16 ページ: e0255274
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0255274.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 疾患特異的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 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第62回日本神経学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 病態に基づいた神経疾患の再生戦略 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 浜松医科大学尖端医学シンポジウム
  • 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 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第60回日本臨床検査医学会東海・北陸支部総会、第344回日本臨床化学会東海・北陸支部例会 連合大会
  • 招待講演
• [学会発表] Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs (2021)
  • 著者名/発表者名: 小野寺一成, 下門大祐, de Ara?jo Herculano B,石原康晴, 依田真由子, 太田明伸, 矢野真人, 宮冬樹, Rashid MI, 伊藤卓治, 岡田梨奈, 角田達彦, 細川好孝, 道勇学, 祖父江元, 勝野雅央, 岡野栄之, 岡田 洋平
  • 学会等名: 第62回日本神経学会学術大会
• [学会発表] SynGAP variant from ALS cohort causes spine abnormality by excessive recruitment of FUS and hnRNPK (2021)
  • 著者名/発表者名: 横井聡, 伊藤卓治, 佐橋健太郎, 中村亮一, 石垣診祐, 熱田直樹, 勝野雅央, 岡田 洋平, 祖父江元
  • 学会等名: 第62回日本神経学会学術大会
• [学会発表] 脳卒中患者における自律神経機能と病状との関連 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中島 康自, 小出 弘文, 林 未久, 伊藤 千弘, 湯淺 知子, 安本 明弘, 安藤 宏明, 田口 宗太郎, 藤掛 彰史, 福岡 敬晃, 徳井 啓介, 川頭 祐一, 岡田 洋平, 丹羽 淳一, 道勇 学
  • 学会等名: 第62回日本神経学会学術大会
• [学会発表] Allele selective suppression of mutant polyQ protein by LNP-delivered siRNA targeting CAG expansions (2021)
  • 著者名/発表者名: 蛭薙智紀, 佐橋健太郎, 立川潔, Leu A, Nguyen M, Mukthavaram R, Karmali P, Chivukula P, 藤内玄規, 飯田円, 小野寺一成, 大山学, 岡田 洋平, 岡野栄之, 勝野雅央
  • 学会等名: 第62回日本神経学会学術大会
• [学会発表] The effects of g-secretase inhibitor on differentiation of iPSC-derived neurons (2021)
  • 著者名/発表者名: 福井ナナミ、伊藤卓治、杉山香織、岡田梨奈、小野寺一成、Zohora Khatun、道勇学、岡田洋平
  • 学会等名: 第44回日本神経科学大会 CJK第1回国際会議
• [学会発表] Establishment of hiPSC-derived functional neuromuscular models for the analysis of neuromuscular diseases (2021)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓治、ラシッド ムハンマド イルファヌール、田中智史、下門大祐、岡野栄之、道勇学、岡田洋平
  • 学会等名: ヒトiPS細胞由来運動ニューロンと骨格筋を用いた機能的神経筋共培養モデルの構築、第44回日本神経科学大会 CJK第1回国際会議
• [学会発表] Efficient, reproducible, and functional differentiation of human induced pluripotent stem cells (iPSCs) into skeletal muscles for muscular disease modeling. (2021)
  • 著者名/発表者名: Rashid MI, Ito T, Shimojo D, Khatun Z, Sakurai H, Shimizu K, Doyu M, Okada Y.
  • 学会等名: PACTALS 2021 NAGOYA
  • 国際学会
• [学会発表] Elucidating early pathophysiology of Spinal-bulbar muscular atrophy using diseasespecific iPSCs. (2021)
  • 著者名/発表者名: Onodera K, Shimojo D, de Ara?jo Herculano B, Ishihara Y, Yoda M, Ota A, Rashid MI, Ito T, Okada R, Hosokawa Y, Doyu M, Sobue G, Katsuno M, Okano H, Okada Y
  • 学会等名: ISSCR/JSRM 2021 Tokyo International Symposium, Tokyo
  • 国際学会
• [学会発表] Establishment of iPSC-derived neuromuscular co-culture model for the analysis of non-cell autonomous neurodegeneration in motor neuron diseases (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Rashid MI, Tanaka S, Shimojo D, Okano H, Doyu M, Okada Y.
  • 学会等名: ISSCR/JSRM 2021 Tokyo International Symposium, Tokyo
  • 国際学会
• [学会発表] Efficient, reproducible and functional differentiation of human iPSCs into skeletal muscles for muscular disease modeling. (2021)
  • 著者名/発表者名: Rashid MI, Ito T, Shimojo D, Khatun Z, Sakurai H, Shimizu K, Doyu M, Okada Y.
  • 学会等名: ISSCR/JSRM 2021 Tokyo International Symposium, Tokyo
  • 国際学会
• [備考] 愛知医科大学 神経内科 神経変性疾患・幹細胞研究室
  • URL: https://okadalab-hp.com/
• [備考] 愛知医科大学医学部内科学講座（神経内科）
  • URL: https://www.aichi-med-u.ac.jp/su06/su0607/su060703/02.html