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2022 年度 実施状況報告書

疾患特異的iPS細胞を用いたポリグルタミン病創薬スクリーニングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K07539
研究機関愛知医科大学

研究代表者

丹羽 淳一  愛知医科大学, 医学部, 教授 (50378022)

研究分担者 岡田 洋平  愛知医科大学, 医学部, 准教授 (30383714)
伊藤 卓治  愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (30794151)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード疾患iPS細胞 / iPS細胞 / 運動ニューロン / スクリーニング / ポリグルタミン病
研究実績の概要

(1)解析に用いるSBMAモデル細胞の作製:筋収縮を確認できたヒト骨格筋細胞であるHu5/KD3を用いて、AR24Q(正常型)または AR55Q, AR97Q(変異型)を定常発現するヒト骨格筋細胞株を作成し、ウマ血清存在下で筋管を誘導し、導入した変異ARの発現と凝集体形成、筋収縮能の変化を解析した結果、一部の表現型を捉えることに成功した。
(2)内在性伸長ポリグルタミン鎖の可視化のための新規プローブを作成中。正常CAGリピート数を持つtruncate AR24QとEmGFPを結合させたタンパク質(tAR24Q-EmGFP)で、全長ARの凝集体形成を確認済み。しかし、毒性が懸念されるため、より低毒性のプローブを作成し、その特性解析を進めている。
(3)疾患特異的iPS細胞を使用した研究:iPS細胞から運動ニューロンの成熟を促進する方法を確立し、それによってSBMAの表現型を再現することに成功した。また、iPS細胞から骨格筋を簡単かつ迅速に分化誘導する方法も確立した。さらに、この培養法を使用して、iPS細胞由来の骨格筋を三次元培養し、筋収縮を実現した。現在は、成熟促進法の評価および疾患特異的iPS細胞由来骨格筋の表現型解析を進めている。このような疾患特異的iPS細胞から誘導した運動ニューロンや骨格筋は、開発したプローブの評価と最適化に活用できると考えられる。

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

疾患特異的iPS細胞を用いた解析では、iPS細胞由来骨格筋の簡便、かつ迅速な分化誘導法を確立した。成熟が不十分であると考えられたため、成熟促進法の検討を進めた結果、成熟を促進するいくつかの因子を同定した。これにより、より解析に適した疾患モデルの作成が可能になると考えられる。これらの解析と同時に、より効率的に凝集体を可視化し得るプローブの作成を進めている。

今後の研究の推進方策

iPS細胞を用いて疾患モデルを作成し、作成したプローブの評価を行っていく予定である。

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等にあてる予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The SYNGAP1 3'UTR variant in ALS patients causes aberrant SYNGAP1 splicing and dendritic spine loss by recruiting HNRNPK2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi S, Ito T, Sahashi K, Nakatochi M, Tohnai G, Nakamura R, Fujioka Y, Ishigaki S, Udagawa T, Izumi Y, Morita M, Kano O, Oda M, Sone T, Okano H, Atsuta N, Katsuno M, Okada Y*, Sobue G*
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 42 ページ: 8881-8896

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.0455-22.2022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SBMAの病態解明・治療開発研究2022

    • 著者名/発表者名
      岡田梨奈、岡田洋平
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 73 ページ: 480-481

  • [学会発表] iPS細胞を用いたSBMAの病態解明、治療開発研究2022

    • 著者名/発表者名
      岡田洋平
    • 学会等名
      SBMAの会 2022年度医療セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いた神経疾患の病態解明と治療戦略2022

    • 著者名/発表者名
      岡田洋平
    • 学会等名
      第62回日本定位・機能神経外科学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs2022

    • 著者名/発表者名
      小野寺一成, 下門大祐, Bruno De Araujo Herculano1, 石原康晴, 依田真由子, 太田明伸, 矢野真人, 宮冬樹, Rashid Muhammad Irfanur, 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63回日本神経学会学術大会
  • [学会発表] Monomerization of TDP-43 is a key determinant for inducing TDP-43 pathology in ALS2022

    • 著者名/発表者名
      大岩康太郎, 渡邊征爾, 小野寺一成, 井口洋, 岡田洋平, 勝野雅央, 山中 宏二
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会
  • [学会発表] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明2022

    • 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、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
    • 学会等名
      第33回日本末梢神経学会学術集会
  • [学会発表] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs2022

    • 著者名/発表者名
      Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
    • 学会等名
      第33回日本末梢神経学会学術集会
  • [学会発表] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明2022

    • 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、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs2022

    • 著者名/発表者名
      Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Bulk differentiation of iPSCs into contractible muscles for muscular disease modeling2022

    • 著者名/発表者名
      Rashid MI, Ito T, Miya F, Shimojo D, Arimoto K, Onodera K, Okada R, Nagashima T, Yamamoto K, Khatun Z, Okano H, Sakurai H, Shimizu K, Doyu M, Okada Y
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明2022

    • 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、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs2022

    • 著者名/発表者名
      Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 疾患特異的iPS細胞を用いた球脊髄性筋萎縮症(SBMA)の早期病態解明と治療開発2022

    • 著者名/発表者名
      小野寺一成、下門大祐、石原康晴、太田明伸、Muhammad Irfanur Rashid、伊藤卓治、岡田梨奈、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22回日本再生医療学会総会

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公開日: 2023-12-25  

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