ATXN8OS関連筋萎縮性側索硬化症における介在蛋白同定とiPS細胞モデル治療

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K07984
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 平野 牧人 近畿大学, 医学部, 准教授 (50347548)
• 研究分担者: 竹原 俊幸 近畿大学, 大学病院, 助教 (60580561)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: iPS細胞 / 筋萎縮性側索硬化症 / 核酸医薬品

研究実績の概要

本研究は、ATXN8OS関連筋萎縮性側索硬化症(ALS)の病態解明とiPS細胞由来の運動ニューロンモデルの構築と治療法開発を目指す。さらに、ブレインバンクから検体を提供いただき、病理組織も用いて検証した。前年度までにATXN8OS変異陽性患者の人工多能性幹 (iPS)細胞1例は樹立しているが、それを運動ニューロン(iMN)へ誘導した。この疾患モデル細胞を用いた解析により、対照iMNと比べ、明らかに生細胞数の減少が観察された。しかし、残存する細胞の形態は、正常に近かった。ATXN8OS遺伝子内にあるCTA/CTG反復配列とその相補鎖側のATXN8遺伝子にあるCAG/TAG反復配列を検出する蛍光プロ―ブを用いたin situ hybridizationを行ったところ、両方のプローブともに、細胞質内の凝集が観察され、それらはTDP43と共在していた。また、iMNの治療介入のため、３種類のstrand-specific siRNAと３種類のアンチセンス核酸を設計・作製し、一過性トランスフェクションにより発現させたところ、２種類のsiRNAでALS患者由来iMNの生細胞数は有意に増加した。ATXN8OS関連ALS患者の病理学的な検討により、TDPは沈着したが、反復配列関連ATG非依存性(RAN)翻訳に基づき作製したペプチドに対する抗体を用いて免疫染色を行ったところ、運動ニューロンの一部に凝集が観察された。以上から、患者由来iMNは疾患モデルとして用いることができる可能性を示し、患者病理組織でも、TDPを中心とした病態が関与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of a novel mutation and genotype-phenotype relationship in MEGF10 myopathy (2022)
  • 著者名/発表者名: Fujii Kanako、Hirano Makito、Terayama Atsushi、Inada Rino、Saito Yoshihiko、Nishino Ichizo、Nagai Yoshitaka
  • 雑誌名: Neuromuscular Disorders 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.nmd.2022.01.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenotypic and molecular diversities of spinocerebellar ataxia type 2 in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Inada Rino、Hirano Makito、Oka Nobuyuki、Samukawa Makoto、Saigoh Kazumasa、Suzuki Hidekazu、Udaka Fukashi、Hashiguchi Akihiro、Takashima Hiroshi、Hamada Yukihiro、Nakamura Yusaku、Kusunoki Susumu
  • 雑誌名: Journal of Neurology 巻: 268 ページ: 2933～2942
  • DOI: 10.1007/s00415-021-10467-z
  • 査読あり
• [学会発表] Gene analyses for spinocerebellar ataxia type 2 identify neuropathy phenotype in Japan. (2022)
  • 著者名/発表者名: Rino Inada, Makito Hirano, Nobuyuki Oka, Makoto Samukawa, Kazumasa Saigoh, Hidekazu Suzuki, Fukashi Udaka, Akihiro Hashiguchi, Hiroshi Takashima, Yukihiro Hamada, Yusaku Nakamura, Susumu Kusunoki
  • 学会等名: 第63回 日本神経学会総会
• [学会発表] Phenotypic variation and therapeutic strategy of SCA8-associated amyotrophic lateral sclerosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Makito Hirano, Toshiyuki Takehara, Shigeo Murayama, Yuishin Izumi, Makoto Samukawa, Tomoyasu Matsubara, Yuko Saito, Kazumasa Saigoh, Yusaku Nakamura, Kanji Fukuda, Susumu Kusunoki, Yoshitaka Nagai
  • 学会等名: 第63回 日本神経学会総会
• [学会発表] 脊髄小脳失調症8型遺伝子異常を有する筋萎縮性側索硬化症患者の嚥下機能 (2021)
  • 著者名/発表者名: 磯野千春、平野牧人、福田寛二、寒川 真、西郷和真、中村雄作、楠 進
  • 学会等名: 第62回 日本神経学会総会
• [学会発表] パーキンソン病と関連疾患における新しい分子病態と嚥下障害～治療と対策～ (2021)
  • 著者名/発表者名: 平野牧人
  • 学会等名: 第62回 日本神経学会総会
  • 招待講演