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2021 年度 実績報告書

レポーターノックイン疾患iPS細胞を用いた網膜色素変性の薬剤スクリーニング

研究課題

研究課題/領域番号 19K09977
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

本間 耕平  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (80462729)

研究分担者 小澤 洋子  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任准教授 (90265885)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードヒトiPS細胞 / 網膜視細胞 / 網膜色素変性 / 活性酸素種 / ドラッグスクリーニング
研究実績の概要

本研究では、網膜色素変性症患者由来iPS細胞とそのノックインラインを用いて、視細胞を選択的に標識し、分化した網膜細胞を比較することで細胞死の抑制を試みる。(1)網膜視細胞の遺伝子発現解析:本研究の視細胞の蛍光タンパク質標識により、FACS法を適用し、視細胞の純化をすることができる。これまでに、Rhodopisin, RP1, RP9, PRPF31, mtDNA(A3243G), CEP290のそれぞれに遺伝子変異のある疾患iPS細胞からレポーターノックインiPS細胞ラインを樹立することができた。特にCEP290変異でスプライシングを制御する治療を開発している(未発表)。また、この計画が派生して、中心視野を担う黄斑分化の作用機序を調べるプロジェクトを開始した(先進ゲノム支援採択)。(2)網膜変性疾患細胞の代謝物解析:いくつかの疾患iPS細胞を用いて、質量分析システムを使った代謝解析を行った。特に、ミトコンドリアDNA変異(A3243G)のあるミトコンドリア病疾患iPS細胞(MELAS-iPS細胞)および分化した網膜色素上皮細胞において、酸化ストレスが活性化されており、硫化アミノ酸の一種であるタウリンを添加することによりストレスが一部解消され表現型が改善されることを示すことができた(Homma K et al., Redox Biol. 2021)。(3)網膜色素変性の細胞死抑制の薬剤スクリーニング:本研究では特にミトコンドリアに障害のあるMELAS-iPS細胞を用いることによって、生細胞を蛍光標識で確認し、グルコース取り込みを阻害することでストレスをかけた時の生存率について、既存薬ライブラリーを用いたノンターゲットのスクリーニングを行った。この結果、いくつかの効果的な薬剤を同定することができた。現在、これらの救済メカニズムについて解析中である(未発表)。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Taurine rescues mitochondria-related metabolic impairments in the patient-derived induced pluripotent stem cells and epithelial-mesenchymal transition in the retinal pigment epithelium2021

    • 著者名/発表者名
      Homma Kohei、Toda Eriko、Osada Hideto、Nagai Norihiro、Era Takumi、Tsubota Kazuo、Okano Hideyuki、Ozawa Yoko
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 41 ページ: 101921~101921

    • DOI

      10.1016/j.redox.2021.101921

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuroprotective Effect of 4-Phenylbutyric Acid against Photo-Stress in the Retina2021

    • 著者名/発表者名
      Guzman Mendoza Naymel Alejandra、Homma Kohei、Osada Hideto、Toda Eriko、Ban Norimitsu、Nagai Norihiro、Negishi Kazuno、Tsubota Kazuo、Ozawa Yoko
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 10 ページ: 1147~1147

    • DOI

      10.3390/antiox10071147

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ADIPOR1 deficiency-induced suppression of retinal ELOVL2 and docosahexaenoic acid levels during photoreceptor degeneration and visual loss2021

    • 著者名/発表者名
      Osada Hideto、Toda Eriko、Homma Kohei、Guzman Naymel A.、Nagai Norihiro、Ogawa Mamoru、Negishi Kazuno、Arita Makoto、Tsubota Kazuo、Ozawa Yoko
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41419-021-03741-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Antioxidant effects of Taurine in the MELAS patient-derived induced pluripotent stem cells and the suppression of EMT signals in retinal pigment epithelium.2021

    • 著者名/発表者名
      Homma K, Tsubota K, Okano H, Ozawa Y.
    • 学会等名
      The International Society for Stem Cell Research (ISSCR) 2021.
    • 国際学会
  • [学会発表] タウリンはミトコンドリア病MELAS疾患iPS細胞の代謝不全と網膜色素上皮細胞の上皮間葉転換を抑制する.2021

    • 著者名/発表者名
      本間耕平, 坪田一男, 岡野栄之, 小沢洋子.
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] ミトコンドリア病疾患iPS細胞を用いたドラッグスクリーニングシステム構築.2021

    • 著者名/発表者名
      本間耕平, 坪田一男, 岡野栄之, 小沢洋子.
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会

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公開日: 2022-12-28  

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