疾患iPS細胞を用いた神経筋接合部を標的とした運動ニューロン疾患の病態解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H02988
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 岡田 洋平 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 教授 (30383714)
• 研究分担者: 伊藤 卓治 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (30794151) ; 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): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 疾患iPS細胞 / 運動ニューロン疾患 / 神経筋接合部

研究実績の概要

神経筋接合部（Neuromuscular junction：NMJ）レポーターをレンチウイルスによりiPS細胞由来骨格筋に導入し、運動ニューロン特異的レポーターで標識したiPS細胞由来運動ニューロンと共培養することで、高効率なNMJ形成とNMJの可視化に成功した。また、タイムラプスイメージングによりNMJの形成や脱落などのダイナミクスを解析することが可能となった。次に、オプトジェネティクスと多電極アレイを用いた解析により、NMJのシナプス機能を検出することに、また電子顕微鏡解析によりNMJの微細構造を捉えることに成功した。

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

当初の予定通り、iPS細胞由来運動ニューロンと骨格筋の共培養系を確立し、タイムラプスイメージングや機能的解析、微細構造解析を進めることができたため。

今後の研究の推進方策

SBMA疾患特異的iPS細胞を用いた共培養を行い、疾患モデル作製と表現型解析を進める予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The SYNGAP1 3'UTR variant in ALS patients causes aberrant SYNGAP1 splicing and dendritic spine loss by recruiting HNRNPK (2022)
  • 著者名/発表者名: Yokoi S, Ito T, Sahashi K, Nakatochi M, Tohnai G, Nakamura R, Fujioka Y, Ishigaki S, Udagawa T, Izumi Y, Morita M, Kano O, Oda M, Sone T, Okano H, Atsuta N, Katsuno M, Okada Y*, Sobue G*
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 42 ページ: 8881-8896
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0455-22.2022
  • 査読あり
• [雑誌論文] SBMAの病態解明・治療開発研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡田梨奈、岡田洋平
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 73 ページ: 480-481
• [学会発表] iPS細胞を用いたSBMAの病態解明、治療開発研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: SBMAの会 2022年度医療セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] iPS細胞を用いた神経疾患の病態解明と治療戦略 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第62回日本定位・機能神経外科学会
  • 招待講演
• [学会発表] Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs (2022)
  • 著者名/発表者名: 小野寺一成, 下門大祐, Bruno De Araujo Herculano1, 石原康晴, 依田真由子, 太田明伸, 矢野真人, 宮冬樹, Rashid Muhammad Irfanur, 伊藤卓治, 岡田梨奈, 角田達彦, 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63回日本神経学会学術大会
• [学会発表] Monomerization of TDP-43 is a key determinant for inducing TDP-43 pathology in ALS (2022)
  • 著者名/発表者名: 大岩康太郎, 渡邊征爾, 小野寺一成, 井口洋, 岡田洋平, 勝野雅央, 山中 宏二
  • 学会等名: 第63回日本神経学会学術大会
• [学会発表] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓治、ラシッド ムハンマド イルファヌール、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第33回日本末梢神経学会学術集会
• [学会発表] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs (2022)
  • 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33回日本末梢神経学会学術集会
• [学会発表] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓治、ラシッド ムハンマド イルファヌール、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第45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 (2022)
  • 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45回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Bulk differentiation of iPSCs into contractible muscles for muscular disease modeling (2022)
  • 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, Okano H, Sakurai H, Shimizu K, Doyu M, Okada Y
  • 学会等名: 第45回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 疾患iPS細胞由来神経・筋共培養モデルを用いた運動ニューロン疾患の非細胞自律的神経変性を担う分子病態の解明 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓治、ラシッド ムハンマド イルファヌール、小野寺一成、岡田梨奈、下門大祐、田中智史、勝野雅央、祖父江元、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第22回日本再生医療学会総会
• [学会発表] Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs (2022)
  • 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22回日本再生医療学会総会
• [学会発表] 疾患特異的iPS細胞を用いた球脊髄性筋萎縮症（SBMA）の早期病態解明と治療開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小野寺一成、下門大祐、石原康晴、太田明伸、Muhammad Irfanur Rashid、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22回日本再生医療学会総会
• [備考] 愛知医科大学加齢医科学研究所 神経iPS細胞研究部門
  • URL: https://okadalab-hp.com/
• [備考] 愛知医科大学医学部内科学講座（神経内科）
  • URL: https://www.aichi-med-u.ac.jp/su06/su0607/su060703/02.html