疾患iPS細胞を用いた筋萎縮性側索硬化症の効率的な病態解析・創薬基盤の構築

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23K06975
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 道勇 学 愛知医科大学, 医学部, 教授 (90293703)
• 研究分担者: 岡田 洋平 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 教授 (30383714) ; 伊藤 卓治 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (30794151) [辞退] ; 小野寺 一成 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (80895772)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• キーワード: 筋萎縮性側索硬化症 / iPS細胞 / 運動ニューロン

研究実績の概要

（1）従来法よりも簡便に高効率にiPS細胞を樹立する手法を確立し、SALS患者からiPS細胞を樹立している。
（2）フィーダーフリー（FF）-iPS細胞を運動ニューロンに分化誘導し、オンフィーダー（OF）-iPS細胞由来運動ニューロンと比較検討し、分化誘導効率や成熟能はおおよそ同程度であることを確認した。また、FALS患者-iPS細胞由来運動ニューロンを用いて、FF運動ニューロンとOF運動ニューロンの表現型の差異を検討している。
（３）明確なALS病態の表現型を得るための培養条件の最適化：疾患解析に最適な培地組成や培養条件の検討を進めている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

（１）簡便で高効率なiPS細胞樹立手法を確立し、JaCALSのSALSの患者細胞からiPS細胞の作成を開始している。これらを解析に用いる運動ニューロンに分化誘導し、凍結保存を開始できている。
（２）FALS患者由来運動ニューロンにおいて、FFとOF由来運動ニューロンが同様な表現型を示すか検討している。
（３）ALS由来運動ニューロンが明確な表現型を示すような培養条件を検討し、神経突起の伸長阻害の再現など、表現型の一部で成功している。

今後の研究の推進方策

引き続き、FALS由来運動ニューロンにおいて明確な表現型を示す条件を検討する。その条件のもとでSLAS由来運動ニューロンを用いて、TDP-43凝集体や細胞障害などの表現型を検討する。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の購入をする予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic factors affecting survival in Japanese patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis: a genome-wide association study and verification in iPSC-derived motor neurons from patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Tohnai G, Nakatochi M,… Onodera K, Ito T, Okada Y, Okano H, Sobue G
  • 雑誌名: J Neurol Neurosurg Psychiatry 巻: 94 ページ: 816-824
  • DOI: 10.1136/jnnp-2022-330851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple and efficient differentiation of human iPSCs into contractible skeletal muscles for muscular disease modeling (2023)
  • 著者名/発表者名: Rashid MI, Ito T, Miya F, Shimojo D, Arimoto K, Onodera K, Okada R, Nagashima T, Yamamoto K, Khatun Z, Shimul RI, Niwa J, Katsuno M, Sobue G, Okano H, Sakurai H, Shimizu K, Doyu M, Okada Y
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 13 ページ: 8146
  • DOI: 10.1038/s41598-023-34445-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monomerization of TDP-43 is a key determinant for inducing TDP-43 pathology in amyotrophic lateral sclerosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Oiwa K, Watanabe S, Onodera K, Iguchi Y, Kinoshita Y, Komine O, Sobue A, Okada Y, Katsuno M, Yamanaka K
  • 雑誌名: Sci Adv 巻: 9 ページ: eadf689
  • DOI: 10.1126/sciadv.adf6895
  • 査読あり
• [雑誌論文] iPS 細胞を用いた神経疾患の病態解明と治療戦略 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 雑誌名: 機能的脳神経外科 巻: 62 ページ: 42-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] iPS細胞を用いた神経疾患研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平、伊藤卓治、小野寺一成
  • 雑誌名: 日本臨床検査医学会誌 巻: 71 ページ: 704-710
• [雑誌論文] An Exploratory Trial of EPI-589 in Amyotrophic Lateral Sclerosis (EPIC-ALS): Protocol for a Multicenter, Open-Labeled, 24-Week, Single-Group Study (2023)
  • 著者名/発表者名: Haji S, Fujita K, Oki R, Osaki Y, Miyamoto R, Morino H, Nagano S, Atsuta N, Kanazawa Y, Matsumoto Y, Arisawa A, Kawai H, Sato Y, Sakaguchi S, Yagi K, Hamatani T, Kagimura T, Yanagawa H, Mochizuki H, Doyu M, Sobue G, Harada M, Izumi Y
  • 雑誌名: JMIR Research Protocols 巻: 12 ページ: e42032～e42032
  • DOI: 10.2196/42032
  • 査読あり
• [学会発表] Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs (2023)
  • 著者名/発表者名: 小野寺 一成, 下門 大祐, 石原 康晴, 太田 明伸, 宮 冬樹, Rashid Muhammad Irfanur, 伊藤 卓治, 岡田 梨奈, 細川 好孝, 道勇 学, 祖父江 元, 勝野 雅央, 岡野 栄之, 岡田 洋平
  • 学会等名: 第64回日本神経学会学術大会
• [学会発表] Pathophysiological analysis of motor neuron diseases focusing on neuromuscular interactions (2023)
  • 著者名/発表者名: Okada Y
  • 学会等名: 第46回日本神経科学大会
  • 招待講演
• [学会発表] iPS細胞を用いた神経変性疾患の病態解明・治療開発研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 愛知医科大学加齢医科学研究所40周年記念学術講演会
• [学会発表] Understanding the pathology caused by neuromuscular interactions in motor neuron disease (2023)
  • 著者名/発表者名: Okada Y
  • 学会等名: Fujita International Symposium on Brain Science 2023
  • 招待講演
• [学会発表] Exploration of pathogenic molecules in motor neuron disease using the human ipsc-derived neuromuscular model (2023)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Rashid MI, Onodera K, Okada R, Shimojo D, Tanaka S, Katsuno M, Sobue G, Doyu M, Okano H, Okada Y
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
• [学会発表] The effects of small molecule compounds on the differentiation and maturation of iPSCderived skeletal muscle (2023)
  • 著者名/発表者名: Jamee FU, Ito T, Rashid MI, Sakurai H, Okada Y
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs (2023)
  • 著者名/発表者名: Khatun Z, Onodera K, Yamaguchi S, Okada R, Ito T, Rashid MI, Inoue H, Aoki M, Okano H, Doyu M, Okada Y
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
• [学会発表] The effects of small molecule compounds on the maturation of iPSC-derived skeletal muscle (2023)
  • 著者名/発表者名: Jamee FU, Ito T, Rashid MI, Sakurai H, Okada Y
  • 学会等名: 第23回日本再生医療学会総会
• [学会発表] Phase 3b extension study to evaluate the efficacy and safety of 2 dosing regimens of oral edaravone in patients with amyotrophic lateral sclerosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Rothstein J, De Silva S, Zinman L, Chum M, Chio A, Ludolph AC, Sobue G, Doyu M, Selness D, Todorovic V, Hirai M, Takahashi F, Sakata T, Wamil A, Salah A, Apple S
  • 学会等名: 148th Annual Meeting American-Neurological-Association (ANA)
  • 国際学会
• [学会発表] Phase 3B extension study evaluating superiority of daily vs approved on/off oral edaravone dosing in patients with amyotrophic lateral sclerosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Rothstein J, Desilva S, Zinman L, Chum M, Chio A, Ludolph AC, Sobue G, Doyu M, Selness D, Todorovic V, Hirai M, Takahashi F, Wamil A, Salah A, Apple S
  • 学会等名: 22nd Annual Meeting of the Northeast Amyotrophic Lateral Sclerosis Consortium (NEALS)
  • 国際学会
• [学会発表] Genetic factors affecting survival in Japanese patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis: a genome-wide association study and verification in iPSC-derived motor neurons from patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Tohnai G, Nakatochi M, Atsuta N, Ito D, Katsuno M, …Niwa JI, Doyu M, Fujimori K, Morimoto S, Okada Y, Okano H, Sobue G
  • 学会等名: 34th international symposium on ALS/MND
  • 国際学会
• [学会発表] Phase 3B extension study evaluating superiority of daily vs approved on/off oral edaravone dosing in patients with amyotrophic lateral sclerosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Rothstein J, Desilva S, Zinman L, Chum M, Chio A, Ludolph AC, Sobue G, Doyu M, Selness D, Todorovic V, Hirai M, Takahashi F, Wamil A, Salah A, Apple S
  • 学会等名: 26th World Congress of Neurology (WCN)
  • 国際学会
• [学会発表] Phase 3B study evaluating superiority of daily dosing vs approved on/off oral edaravone dosing over 48 weeks in patients with amyotrophic lateral sclerosis (MT-1186-A02) (2023)
  • 著者名/発表者名: Salah A, Desilva S, Zinman L, Chum M, Chio A, Ludolph AC, Sobue G, Doyu M, Selness D, Todorovic V, Hirai M Wamil A, Apple S
  • 学会等名: 26th World Congress of Neurology (WCN)
  • 国際学会