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2020 年度 実施状況報告書

顎顔面口腔領域遺伝性疾患特異的iPSCの樹立・ゲノム手術・疾患モデルに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K19198
研究機関広島大学

研究代表者

濱田 充子  広島大学, 病院(歯), 助教 (30760318)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード疾患特異的iPS細胞 / センダイウイルスベクター / 無血清・無フィーダー培養条件 / 病態モデル
研究実績の概要

本研究は、顎顔面口腔領域に病変を生じる遺伝性疾患を対象に、その診断・治療法の開発を目指して、iPSC誘導・培養法に関わる様々なリスクを排除すべく、宿主細胞に遺伝子挿入のないセンダイウイルスベクター (SeVdp)で山中四因子を導入し、インテグレーションフリー・無血清・無フィーダー培養条件で各患者由来組織よりそれぞれに疾患特異的iPS細胞(DS-iPSCs)を誘導・樹立し、CRISPR /Cas9システムを用いて各種病原変異遺伝子の“ゲノム手術”を行い、その細胞特性解析及び病態モデルを作成するとともに、遺伝性顎顔面疾患の病態解明、診断・治療法の開発を目標とした。ゲノム編集による遺伝子改変クローンは抽出することができなかったが、DS-iPSCsのコントロールを野生型iPSCとし、病態モデルとしての可能性を検討した。昨年度条件検討した上皮細胞、間葉系幹細胞あるい軟骨組織に分化誘導するプロトコールを用いて、DS-iPSCsおよび野生型iPSCを分化誘導した。膜性骨の劣成長や多数過剰歯を認める鎖骨頭蓋異形成症由来iPSCの軟骨組織は野生型iPSCのそれと比較し軟骨基質が疎であり、病態の一部を模倣できた可能性が考えられたが優位な差を見出すことができず、さらなる検討が必要であることが示された。一方で、顎骨内多発嚢胞を発症する基底細胞母斑症候群についてはDS-iPSCsの樹立に成功するとともに、責任遺伝子のPTCH1において新規変異が検出されたため論文投稿を行い掲載されるに至った。

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

ゲノム編集により遺伝子改変したクローンの抽出に成功しておらず全体的に遅延しているため上記区分とした。

今後の研究の推進方策

インテグレーションフリー・フィーダーフリー・無血清培養培地(hESF9)を用いて誘導したDS -iPSCsに対し、CRISPR /Cas9ゲノム編集システムにて各責任変異遺伝子のゲノム編集を引き続き行う。また、それぞれの疾患の罹患モデル細胞への分化誘導条件を再検討する。具体的には、分化誘導時の播種細胞数、播種形態、添加因子の作用時間の調整等で検討する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Enhanced KRT13 gene expression bestows radiation resistance in squamous cell carcinoma cells2021

    • 著者名/発表者名
      Nguyen TQ, Hamada A, Yamada K, Higaki M, Shintani T, Yoshioka Y, Toratani S, Okamoto T.
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal.

      巻: 57 ページ: 300-314

    • DOI

      10.1007/s11626-020-00542-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Induction of Noonan syndrome-specific human induced pluripotent stem cells under serum-, feeder-, and integration-free conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Hamada A., Akagi E., Obayashi F., Yamasaki S., Koizumi K., Ohtaka M., Nishimura K., Nakanishi M., Toratani S., Okamoto, T.
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal.

      巻: 56 ページ: 888-895

    • DOI

      10.1007/s11626-020-00515-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel PTCH1 mutations in Japanese familial nevoid basal cell carcinoma syndrome.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakase Y., Hamada A., Kitamura N., Hata T., Toratani S., Yamamoto T., Okamoto T.
    • 雑誌名

      Hum Genome Var.

      巻: 7 ページ: 38

    • DOI

      10.1038/s41439-020-00126-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 当科で加療したエナメル上皮腫に対する臨床的検討2020

    • 著者名/発表者名
      神田 拓,松井健作,津島康司,田口有紀,佐藤成紀,信本忠義,廣田 傑,檜垣美雷,大林史誠,福谷多恵子,櫻井 繁,木村直大,濱田充子,坂上泰士,山崎佐知子,浜名智昭,角 健作,小泉浩一,吉岡幸男,谷 亮治,林堂安貴, 虎谷茂昭,岡本哲治
    • 雑誌名

      広島大学歯学雑誌

      巻: 21 ページ: 7-12

  • [雑誌論文] 乳児先天性口底部リンパ管奇形の1例2020

    • 著者名/発表者名
      松井健作,神田 拓,吉岡幸男,濱田充子,田口有紀,織田麻琴,坂本真一,岡本哲治
    • 雑誌名

      広島大学歯学雑誌

      巻: 52 ページ: 90-93

  • [学会発表] 外科矯正手術を施行した鎖骨頭蓋異形成症の1例;12年間にわたる治療経過2020

    • 著者名/発表者名
      濱田充子, 神田 拓, 岩井宏次, 三島建史, 小泉浩一, 谷本幸太郎, 虎谷茂昭
    • 学会等名
      第49回 日本口腔外科学会 中国四国支部学術集会
  • [学会発表] 次世代シーケンサーを用いた口腔癌患者の口腔内細菌叢の多様性解析2020

    • 著者名/発表者名
      松井健作,谷 亮治,濱田充子,虎谷茂昭,岡本哲治
    • 学会等名
      第65回日本口腔外科学会総会・学術大会
  • [図書] 14歳からの生物学2020

    • 著者名/発表者名
      松田良一・岡本哲治監訳, 濱田充子その他18名
    • 総ページ数
      234
    • 出版者
      白水社
    • ISBN
      9784560097748

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公開日: 2021-12-27  

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