ノンコーディングＲＮＡによるヒトES細胞の神経分化制御機構の解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25640038
• 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, 医学部, 准教授 (30383714)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ヒトES細胞 / ヒトiPS細胞 / ノンコーディングRNA / 神経分化

研究実績の概要

これまでの研究で、ヒトES/iPS細胞の神経分化に伴って発現が上昇する、非翻訳領域にある転写産物の中で、特に発現量が高く、神経系特異的であると考えられる転写産物52個を同定した。さらに、独自に開発した単層培養による迅速神経分化誘導法において、このうち40個の転写産物の発現上昇の再現性を確認することができた。そこで、この40個の転写産物を初期の神経発生に重要なncRNAの候補として解析を進めている。
これまでの解析では、スクリーニングのためのsiRNAをヒトES細胞、ヒトiPS細胞に導入する際に著しい細胞死が誘導され、解析の大きな障壁となってきた。そこで、より安定的なスクリーニング系の構築を進めてきた。まず、神経分化誘導に用いる低分子化合物を、より細胞毒性が低く特異性の高い低分子化合物へ変更することで、分化誘導時の細胞死を軽減し、より効率的な神経分化誘導が可能になった。また、フィーダーフリー下で培養したヒトiPS細胞から、簡便で安定的に神経細胞を誘導する培養法を確立した。さらに遺伝子導入方法をelectroporation法から、Reverse trasnfectionを応用したLipofection法に変更することで、遺伝子導入後の細胞生存率が改善し、解析を安定化することが可能になった。今後、これらの方法を従来の培養法に応用したスクリーニング系を用いて、解析を進めていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Ishigaki S, Fujioka Y, Okada Y, Riku Y, Udagawa T, Honda D, Yokoi S, Endo K, Ikenaka K, Takagi S, Iguchi Y, Sahara N, Takashima A, Okano H, Yoshida M, Warita H, Aoki M, Watanabe H, Okado H, Katsuno H, Sobue G. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishigaki S, Fujioka Y, Okada Y, Riku Y, Udagawa T, Honda D, Yokoi S, Endo K, Ikenaka K, Takagi S, Iguchi Y, Sahara N, Takashima A, Okano H, Yoshida M, Warita H, Aoki M, Watanabe H, Okado H, Katsuno H, Sobue G.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18 ページ: 1118-1131
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.01.013.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Correlation of insulin resistance and motor function in spinal and bulbar muscular atrophy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuji H, Araki A, Hashizume A, Hijikata Y, Yamada S, Inagaki T, Suzuki K, Banno H, Suga N, Okada Y, Ohyama M, Nakagawa T, Kishida K, Funahashi T, Shimomura I, Okano H, Katsuno M, Sobue G.
  • 雑誌名: J Neurol. 巻: 264 ページ: 839-847
  • DOI: 10.1007/s00415-017-8405-3.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of in vitro FUS-associated Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis Model Using Human Induced Pluripotent Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi N, Fujimori K, Yano M, Ishihara-Fujisaki C, Sone T, Akiyama T, Okada Y, Akamatsu W, Matsumoto T, Ishikawa M, Nishimoto Y, Ishihara Y, Sakuma T, Yamamoto T, Tsuiji H, Suzuki N, Warita H, Aoki M, Okano H.
  • 雑誌名: Stem Cell Reports. 巻: 6 ページ: 496-510
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2016.02.011.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tumour resistance in induced pluripotent stem cells derived from naked mole-rats (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyawaki S, Kawamura Y, Oiwa Y, Shimizu A, Hachiya T, Bono H, Koya I, Okada Y, Kimura T, Tsuchiya Y, Suzuki S, Onishi N, Kuzumaki N, Matsuzaki Y, Narita M, Ikeda E, Okanoya K, Seino K, Saya H, Okano H, Miura K.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 7 ページ: 11471
  • DOI: 10.1038/ncomms11471.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of induced pluripotent stem cells carrying 22q11.2 deletion (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima M, Akamatsu W, Okada Y, Ohnishi T, Balan S, Hisano Y, Iwayama Y, Toyota T, Matsumoto T, Itasaka N, Sugiyama S, Tanaka M, Yano M, Dean B, Okano H, Yoshikawa T
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 6 ページ: e934
  • DOI: 10.1038/tp.2016.206.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Reconstruction of Denervated Muscles Using Motor Neurons Derived from Mouse ES Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinkai H., Niwa S., Kurimoto S., Okada Y., Hirata H.
  • 学会等名: 2017 annual meeting - Orthopaedic Research Society
  • 発表場所: サンディエゴ、米国
  • 年月日: 2017-03-19 – 2017-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の分子病態の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平、小野寺一成、伊藤卓治、下門大祐、道勇学、勝野雅央、祖父江元、岡野栄之
  • 学会等名: 新学術領域「脳たんぱく質老化と認知症制御」第５回班員会議
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2017-01-14
• [学会発表] ゲノム編集によるポリグルタミン病の病態解析と治療開発の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、曽根岳史、今釜史郎、細川好孝、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] ヒトiPS細胞を用いたニューロマスキュラーイメージング (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓治、田中智史、下門大祐、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] 低酸素培養がヒトiPS細胞由来神経系前駆細胞の分化成熟に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 李家い;、岡田梨奈、小野寺一成、下門大祐、岡野ジェイムズ洋尚、勝野雅央、道勇、祖父江元、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] iPS細胞を用いた神経・筋疾患研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第３回 筋ジストロフィー研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-10-14
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトiPS細胞を用いたニューロマスキュラーモデルの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中智史、下門大祐、伊藤卓治、今釜史郎、西田佳弘、道勇学、大野欽司、岡野栄之、石黒直樹、岡田洋平
  • 学会等名: 第31回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-10-14
• [学会発表] 遺伝性神経筋疾患に対するCRISPR/Cas9によるゲノム編集治療の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、今釜史郎、西田佳弘、細川好孝、道勇学、大野欽司、石黒直樹、岡田洋平
  • 学会等名: 第31回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-10-14
• [学会発表] iPS細胞を用いた神経再生と神経疾患研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平
  • 学会等名: 第二回 研究交流会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-10-01
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノム編集によるポリグルタミン病の病態解析と治療開発の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中智史、伊藤卓治、太田明伸、曽根岳史、今釜史郎、細川好孝、道勇学、岡野栄之、岡田洋平
  • 学会等名: 第1回ゲノム編集学会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の分子病態の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田洋平、小野寺一成、下門大祐、伊藤卓治、道勇学、勝野雅央、祖父江元、岡野栄之
  • 学会等名: 新学術領域「脳たんぱく質老化と認知症制御」第４回班員会議
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-06-04
• [学会発表] Pathophysiological analysis of spinal-bulbar muscular atrophy using disease specific iPSCs (2016)
  • 著者名/発表者名: Onodera K, Shimojo D, Torii Y, Ishihara Y, Doyu M, Okano H, Katsuno M, Sobue G, Okada Y
  • 学会等名: 第57回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-05-18
• [図書] アクチュアル脳・神経疾患の臨床「神経疾患治療ストラテジー」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓治、岡田洋平
  • 総ページ数: 印刷中
  • 出版者: 中山書店