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

2023 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) [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): 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

SBMA患者由来運動ニューロンと骨格筋を様々な組み合わせで共培養し、タイムラプスイメージングや免疫染色等による解析を行なった。その結果、患者の病態を反映していると考えられる表現型を捉えることに成功した。そこで、表現型が得られた共培養法を用いて、機能的解析や電子顕微鏡による微細構造解析を行なった。得られた結果から、SBMA疾患特異的iPS細胞を用いて、神経・筋相互作用をも再現する新たな疾患モデルを作成し得たと考えられた。現在、詳細な分子病態の解析を進めるとともに、トランスクリプトーム解析等により病態関連分子の探索を進めている。

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

当初の予定通り、SBMA疾患特異的iPS細胞を用いた疾患モデルの作成と表現型解析が進められたため。

今後の研究の推進方策

SBMA疾患特異的iPS細胞を用いた神経・筋共培養による疾患モデルを用いて、機能的変化や微細構造変化を解析し、さらに病態の分子メカニズムの解明を進める予定である。

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, Atsuta N, Niwa J, Doyu M, Onodera K, Ito T, Okada Y, Okano H, Sobue G, JaCALS study group et al.,
  • 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 / オープンアクセス
• [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 / オープンアクセス
• [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
• [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
  • 国際学会 / 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
• [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/