先天性横紋筋融解症特異的iPS細胞の疾患モデルを用いた治療法の開発

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25870995
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 安野 哲彦 福岡大学, 医学部, 助教 (80551994)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 横紋筋融解症 / CPT２欠損症

研究実績の概要

Carnitine palmitoyltransferase Ⅱ(CPTⅡ)は、長鎖脂肪酸のβ酸化に関与するミトコンドリア内膜にある酵素である。常染色体劣性遺伝形式をとり先天性横紋筋融解症をきたすCPTⅡ欠損症は、激しい運動、重症感染症などが誘因となり繰り返し発症する。本欠損症は、致死的な転帰ともなる新生児・幼児型と、横紋筋融解症から急性および慢性腎不全へと進展する成人型に分けられる。横紋筋融解をきたす遺伝性疾患として、β酸化異常症の中では、CPT II欠損症の頻度が最も高い。
患者由来の皮膚線維芽細胞からiPS細胞を樹立した。未分化マーカーの発現、三胚葉への分化能を確認した。この患者由来のiPS細胞は、患者の遺伝子変異を保因していた。MyoDを遺伝子導入して、骨格筋へ分化誘導した。マイクロアレイ、電顕およびリアルタイムPCRにて、成熟した骨格筋に分化していることを確認した。38度の熱刺激を加え、培養液をタンデム質量分析で解析した。健常者と比較して、CPTⅡ欠損症に特徴的なC16が増加しており、治療薬として期待されているベザフィブラートにて代謝が改善することが分かった。これらの結果は、先天性代謝疾患において、ヒトiPS細胞は有用であることを示している。

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

CPTⅡ欠損症の患者と未発症で同一の遺伝子変異をもつ弟、ヘテロ保因者の両親の皮膚からiPS細胞樹立した。現在、iPS筋細胞の分化誘導が可能である。この骨格筋細胞に刺激を加え収縮弛緩の条件を決定し、更に刺激を強めて横紋筋融解現象を確認できた。

今後の研究の推進方策

iPS筋細胞の横紋筋融解を阻止できる薬剤やその条件を検討することにより、治療法の開発を目指す。

次年度使用額が生じた理由

患者由来のiPS細胞から分化誘導した骨格筋を用いて、病態の再現と治療薬として期待されているベザフィブラートにて代謝の改善を確認することが可能となった。今後は、この実験系にて横紋筋融解症を軽減する治療薬と条件の検討を行っていく予定。

次年度使用額の使用計画

患者由来の細胞と健常者とを比較するため、リアルタイムPCR、マイクロアレイや形態的な変化について検討を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Functional Analysis of iPSC-derived Myocytes from a Patient with Carnitine Palmitoyltransferase II Deficiency (2014)
  • 著者名/発表者名: ①Tetsuhiko Yasuno, Kenji Osafune, Hidetoshi Sakurai, Isao Asaka, Akihito Tanaka, Seiji Yamaguchi, Kenji Yamada, Hirofumi Hitomi, Sayaka Arai, Yuko Kurose, Yasuki Higaki, Mizuki Sudo, Souichi Ando, Hitoshi Nakashima, Takao Saito, Hidetoshi Kaneoka.
  • 雑誌名: Biochem. and Biophys. Res. Commun 巻: 448 ページ: 175-181
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.04.084
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] "Functional analysis of iPSC-derived myocytes from a patient (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsuhiko Yasuno
  • 学会等名: 47th Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-16