小児後天性脱髄性疾患に対するオーダーメイド治療の遺伝学的基盤の確立

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07821
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 石崎 義人 九州大学, 大学病院, 特別教員 (20572944)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ヒト多能性幹細胞 / 脳オルガノイド

研究実績の概要

エキソーム解析による責任遺伝子の同定については、炎症性疾患患者から3名を選択し、エキソーム解析（HiSeq2000, Illumina社）を行った。アミノ酸置換を伴う変異については複数の機能予測プログラムを元に遺伝学的重要性を評価し、常染色体劣性遺伝で複合ヘテロ変異を想定して候補遺伝子の絞り込みを行った。
iPS細胞については、患者3名から分離した末梢血単核球を用いてセンダイウイルスベクター（CytoTune-iPS 2.0, DNAVEC）でSOX2(SRY-related HMG box 2)遺伝子、KLF4(Kruppel-like factor 4)遺伝子、Oct4(octamer-binding transcription factor 4)遺伝子、Myc遺伝子を導入し作成した。作成したiPS細胞に関しては、形態学的観察と幹細胞マーカー（NANOG, OCT3/4, SSEA4, TRA1-60）による未分化性維持について確認した。細胞分化マーカーを用いて三胚葉への分化は確認できたが、マウスを用いた奇形種確認は実施できていない。
神経細胞への分化を確認した後に、B27サプリメントとLグルタミンを添加した条件で長期に培養することで、脳オルガノイドの形成することに成功し、NeuNおよびGFAPの発現を確認した。細胞内カルシウムイメージング法を用いて、神経細胞の活動を可視化することも可能になった。

研究成果

• [雑誌論文] GNAO1 organizes the cytoskeletal remodeling and firing of developing neurons (2020)
  • 著者名/発表者名: Akamine Satoshi,Okuzono Sayaka,Yamamoto Hiroyuki,Setoyama Daiki,Sagata Noriaki,Ohgidani Masahiro,Kato Takahiro A.,Ishitani Tohru,Kato Hiroki,Masuda Keiji,Matsushita Yuki,Ono Hiroaki,Ishizaki Yoshito,Sanefuji Masafumi,Saitsu Hirotomo,Matsumoto,..,Sakai Yasunari,Ohga Shouichi
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 34 ページ: 16601～16621
  • DOI: 10.1096/fj.202001113R
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] De novo p.G696S mutation in COL4A1 causes intracranial calcification and late-onset cerebral hemorrhage: A case report and review of the literature (2020)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita Keishiro,Ishizaki Yoshito,Yamamoto Hiroyuki,Sonoda Motoshi,Yonemoto Kousuke,Kira Ryutaro,Sanefuji Masafumi,Ueda Akihiko,Matsui Hirotaka,Ando Yukio,Sakai Yasunari,Ohga Shouichi
  • 雑誌名: European Journal of Medical Genetics 巻: 63 ページ: 103825～103825
  • DOI: 10.1016/j.ejmg.2019.103825
  • 査読あり