| 研究課題/領域番号 |
19K08270
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
植松 貢 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (90400316)
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| 研究分担者 |
植松 有里佳 (沼田有里佳) 東北大学, 大学病院, 助教 (70735779)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 先天性大脳白質形成不全症 / ミトコンドリア / 低分子RNA / Direct reprogramming |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、①Direct reprogramming法によりPNPT1遺伝子異常症例の線維芽細胞から、神経細胞に加えてオリゴデンドロサイトなどへの分化誘導する系を確立しその病態解析を行う、②ラットやマウスの中枢神経や末梢神経の培養組織においてPNPT1やPOLR3Bなどの遺伝子をノックダウンして病態解析を行う、③ ①の系を用いた簡便な治療薬スクリーニングの系を確立する、ことを目的としている。
3年目の本年度は、前年度から引き続いて確立したDirect reprogrammingh法による患者由来線維芽細胞から神経細胞へ分化誘導する系について検討を行った。培養条件など様々検討をおこなったが、結果としてはPNPT1遺伝子異常を持つ繊維芽細胞から分化誘導した神経細胞は培養が困難であった。そこで、2021年に新たに報告された線維芽細胞をオリゴデンドロサイトへ効率的に分化するreprogramming法(Chanoumidou et al. Stem cell reports 2021)を試みることをとし、著者（ドイツの研究室）からベクターの供与を受けた。現在そのベクターを用いた分化誘導についての系を確立中である。
ラットの脊髄後根神経節細胞を初期培養して低分子RNA関連遺伝子のノックダウン解析については前年度と同様の進捗であり、インターフェロンの関与解析は次年度検討予定である。ラット脳を用いた中枢神経培養については新しいDirect reprogrammingの方法を確立できれば不要と思われるため、今年度は検討しなかった。
治療薬スクリーニングは、新たなベクターを用いたDirect Reprogrammingの系をまず確立し、PNPT1異常の症例のオリゴデンドロサイトや神経細胞の分裂速度や生存率が上がるかどうか、次年度検討する予定。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
症例の線維芽細胞の分裂速度が遅く、神経細胞へ分化すると早期にアポトーシスを起こしてしまう問題について、条件を様々検討したが解決困難であり、現在別のベクターを用いた方法の確立を急いでいる。その方法ではオリゴデンドロサイトへの分化も可能であるため、ラット脳の初期培養系確立は必要ないと判断した。ラット末梢神経の初期培養系は確立して解析が進んでおり、上記のDirect Reprograminngの系が確立次第、最終目標である治療薬スクリーニングを行う予定。
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| 今後の研究の推進方策 |
線維芽細胞をオリゴデンドロサイトや神経細胞に分化できる、新しいベクターを用いたDirect reprogramming法の系を確立する予定。患者の線維芽細胞での分化誘導を行う。それに対して有効な可能性のある薬剤を投与して生存率などを検討していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新たな中枢神経へのDirect reprogramming法を開始するにあたり、発現ベクターの取り寄せ手続きなどにやや時間を要した。今後系の確立のために培養試薬などの準備に多くの費用が必要になる。また、研究成果を国際学会で発表予定である。
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