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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Therapeutic Drug Discovery and Elucidation of RNA Disease Pathogenesis by Use of CRISPR-Based Disease iPS Cells and Animal Models

Research Project

Project/Area Number 15H05721
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

萩原 正敏  京都大学, 医学研究科, 教授 (10208423)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鶴山 竜昭  京都大学, 医学研究科, 特定教授 (00303842)
奥野 友紀子  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (00372524)
飯田 慶  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (00387961)
大江 賢治  福岡大学, 薬学部, 教授 (30419527)
細谷 孝充  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60273124)
武内 章英  京都大学, 医学研究科, 准教授 (90436618)
粟屋 智就  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (20589593)
網代 将彦  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (60761864)
Project Period (FY) 2015-05-29 – 2020-03-31
Keywords遺伝性疾患 / スプライシング制御 / ポストゲノム創薬 / スプライシング介入ルール / RNA病 / トランスクリプトーム解析
Outline of Annual Research Achievements

我々は本課題を通して、ポストゲノム時代の新たな治療薬創製に向けて遺伝子発現を包括的に捉えた視点による新しいケミカルバイオロジー分野の創出に取り組んだ。選択的RNAスプライシングを制御する複数の低分子化合物を見出し、その作用機序と解明することで、RNA病の原因となっている異常スプライスコードを是正する介入ルールが明らかとなり、適応患者を絞り込む遺伝病に対する精密治療への道を切り開くことが出来た。また合成展開によりスプライシング制御化合物の構造最適化を実施し、治療可能性のある遺伝性疾患に対するスプライシング制御化合物の有効性評価に取り組み、患者由来細胞やCRISPR/Cas9によるiPS細胞、トランスジェニックマウスマウスモデルにおける薬効解析から、これまで治療法のなかったRNA病の薬物治療戦略を提示することに成功した。本研究を通して培った各種病態モデルの解析から得られた疾病に関する科学的知見も学術的価値が大きく、独自のスプライシングレポーターや遺伝性疾患モデルマウスやiPS細胞を活用した創薬手法は、ケミカルバイオロジーの新しい分野創出に繋がった。また、本研究で得られたスプライシング制御化合物の一部は個体レベルでの薬効評価および非臨床試験が進んでおり、PMDAの事前相談が予定されている。また家族性自律神経失調症など海外の患者団体などからも実用化の要請を受けており、海外での臨床試験の準備に着手するなど、国際親善にも大きく貢献している。本研究で見出されたスプライシング制御化合物の治療対象とする遺伝病の多くは、根本的な治療法が存在しないため、スプライシング制御薬が承認されれば、患者とその家族に大きな福音となるばかりでなく、患者の医療費や生活ケアに対する社会コストの大幅な削減に結び付くことが期待できるため、特許を出願して大学発ベンチャーを起業し、実用化を加速している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (48 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 8 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Book (6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Cold Spring Harbor Laboratory/Sloan Kettering Institute/Rockefeller University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Cold Spring Harbor Laboratory/Sloan Kettering Institute/Rockefeller University
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] University of the West of England/University of Bristol(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of the West of England/University of Bristol
  • [Int'l Joint Research] Necker Hospital for Sick Children/Paris Descartes University(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Necker Hospital for Sick Children/Paris Descartes University
  • [Journal Article] Directed induction of alveolar type I cells derived from pluripotent stem cells via Wnt signaling inhibition2020

    • Author(s)
      Kanagaki Shuhei、Ikeo Satoshi、Suezawa Takahiro、Yamamoto Yuki、Seki Masahide、Hirai Toyohiro、Hagiwara Masatoshi、Suzuki Yutaka、Gotoh Shimpei
    • Journal Title

      STEM CELLS

      Volume: 39 Pages: 156-169

    • DOI

      10.1002/stem.3302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of Qk as a Glial Precursor Cell Marker that Governs the Fate Specification of Neural Stem Cells to a Glial Cell Lineage2020

    • Author(s)
      Takeuchi Akihide、Takahashi Yuji、Iida Kei、Hosokawa Motoyasu、Irie Koichiro、Ito Mikako、Brown J.B.、Ohno Kinji、Nakashima Kinichi、Hagiwara Masatoshi
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 15 Pages: 883~897

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2020.08.010

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanism-Based Personalized Medicine for Cystic Fibrosis by Suppressing Pseudo Exon Inclusion2020

    • Author(s)
      Shibata Saiko、Ajiro Masahiko、Hagiwara Masatoshi
    • Journal Title

      Cell Chemical Biology

      Volume: 27 Pages: 1472~1482.e6

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2020.08.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multilateral Bioinformatics Analyses Reveal the Function-Oriented Target Specificities and Recognition of the RNA-Binding Protein SFPQ2020

    • Author(s)
      Iida Kei、Hagiwara Masatoshi、Takeuchi Akihide
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 23 Pages: 101325~101325

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101325

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Integrated DNA methylation analysis reveals a potential role for ANKRD30B in Williams syndrome2020

    • Author(s)
      Kimura Ryo、Lardenoije Roy、Tomiwa Kiyotaka、Funabiki Yasuko、Nakata Masatoshi、Suzuki Shiho、Awaya Tomonari、Kato Takeo、Okazaki Shin、Murai Toshiya、Heike Toshio、Rutten Bart P. F.、Hagiwara Masatoshi
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology

      Volume: 45 Pages: 1627~1636

    • DOI

      10.1038/s41386-020-0675-2

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dysregulation of the oxytocin receptor gene in Williams syndrome2020

    • Author(s)
      Kimura Ryo、Tomiwa Kiyotaka、Inoue Ryo、Suzuki Shiho、Nakata Masatoshi、Awaya Tomonari、Kato Takeo、Okazaki Shin、Heike Toshio、Hagiwara Masatoshi
    • Journal Title

      Psychoneuroendocrinology

      Volume: 115 Pages: 104631~104631

    • DOI

      10.1016/j.psyneuen.2020.104631

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In Vitro Disease Modeling of Hermansky-Pudlak Syndrome Type 2?Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Alveolar Organoids2019

    • Author(s)
      Korogi Yohei、Gotoh Shimpei、Ikeo Satoshi、Yamamoto Yuki、Sone Naoyuki、Tamai Koji、Konishi Satoshi、Nagasaki Tadao、Matsumoto Hisako、Ito Isao、Chen-Yoshikawa Toyofumi F.、Date Hiroshi、Hagiwara Masatoshi、Asaka Isao、Hotta Akitsu、Mishima Michiaki、Hirai Toyohiro
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 13 Pages: 235~235

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.05.022

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MicroRNA profiling in adults with high-functioning autism spectrum disorder2019

    • Author(s)
      Nakata Masatoshi、Kimura Ryo、Funabiki Yasuko、Awaya Tomonari、Murai Toshiya、Hagiwara Masatoshi
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 12 Pages: 82~82

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0508-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An epigenetic biomarker for adult high-functioning autism spectrum disorder2019

    • Author(s)
      Kimura Ryo、Nakata Masatoshi、Funabiki Yasuko、Suzuki Shiho、Awaya Tomonari、Murai Toshiya、Hagiwara Masatoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 13662~13662

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50250-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Loss of RNA-Binding Protein Sfpq Causes Long-Gene Transcriptopathy in Skeletal Muscle and Severe Muscle Mass Reduction with Metabolic Myopathy2019

    • Author(s)
      Hosokawa Motoyasu、Takeuchi Akihide、Tanihata Jun、Iida Kei、Takeda Shin'ichi、Hagiwara Masatoshi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 13 Pages: 229~242

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.02.023

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In?Vitro Disease Modeling of Hermansky-Pudlak Syndrome Type 2?Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Alveolar Organoids2019

    • Author(s)
      Korogi Yohei、Gotoh Shimpei、Ikeo Satoshi、Yamamoto Yuki、Sone Naoyuki、Tamai Koji、Konishi Satoshi、Nagasaki Tadao、Matsumoto Hisako、Ito Isao、Chen-Yoshikawa Toyofumi F.、Date Hiroshi、Hagiwara Masatoshi、Asaka Isao、Hotta Akitsu、Mishima Michiaki、Hirai Toyohiro
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 12 Pages: 431~440

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.01.014

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Targeting Dyrk1A suppresses neuroinflammation via modulating the p21-Nrf2 pathway2020

    • Author(s)
      小林亜希子
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
  • [Presentation] Splicing therapy for inherited heart diseases2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      第84回日本循環器学会学術集会(APSC2020との合同開催)
    • Invited
  • [Presentation] 人工知能を活用した偽エクソン型スプライス異常の包括的解析と創薬標的としての評価2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      第47回日本毒性学会学術年会
    • Invited
  • [Presentation] RNAを標的としたアカデミア創薬2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      医療産業イノベーションフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] トランスクリプトームを低分子で操作して難病を治す2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      第9回生命医薬情報学連合大会(日本バイオインフォマティクス学会年会)
    • Invited
  • [Presentation] スプライシング治療薬による遺伝病治療の試み2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      第45回日本医用マススペクトル学会
    • Invited
  • [Presentation] Different effects of methylphenidate and atomoxetine on the behavior and brain transcriptome of zebrafish2020

    • Author(s)
      鈴木志穂
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
  • [Presentation] スプライス異常を標的とした新しいコンセプトによる稀少疾患治療法の開発2020

    • Author(s)
      粟屋智就
    • Organizer
      第62回日本小児神経学会学術集会
  • [Presentation] Neurogenesis induction therapy normalizes brain structure and functions in Down syndrome mice.2020

    • Author(s)
      Akiko Nakano-Kobayashi and Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      第13回成体脳ニューロン新生懇談会「個性」創発脳共催研究会
  • [Presentation] Assessment of antiviral effect of FIT-039 against Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus.2019

    • Author(s)
      Tetsunori Sakamoto
    • Organizer
      世界をリードする次世代MD研究者・養成プロジェクト2019年度全国リトリート
  • [Presentation] What RNA binding proteins regulate in neural development and why it should be through mRNAs?2019

    • Author(s)
      Akihide Takeuchi
    • Organizer
      第3回RNA勉強会
  • [Presentation] A novel therapeutic strategy for genetic splicing defects using small molecule compounds.2019

    • Author(s)
      粟屋智就
    • Organizer
      第61回日本小児神経学会学術集会
  • [Presentation] Development of small molecule compounds for treating cystic fibrosis patients carrying the splicing mutation2019

    • Author(s)
      柴田済子
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
  • [Presentation] NEMO異常症の偽エクソン型変異に対するCLKを標的とした治療戦 CLK-targeting therapeutic strategy for NEMO-deficiency syndrome2019

    • Author(s)
      網代将彦
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
  • [Presentation] CLK-SRSF経路の阻害による偽エクソン型スプライシング疾患の治療効果2019

    • Author(s)
      網代将彦
    • Organizer
      第21回日本RNA学会年会
  • [Presentation] Sfpq-KOマウスをモデルとした骨格筋代謝-筋量制御ネットワークの解析2019

    • Author(s)
      細川元靖
    • Organizer
      日本筋学会第5回学術集会
  • [Presentation] Oncogenic role of splicing factor SRSF3 through ILF3 and targeting SR protein function by CLK inhibitor.2019

    • Author(s)
      Masahiko Ajiro and Hagiwara Masatoshi
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Sfpq-KOマウスをモデルとした骨格筋代謝-筋量制御ネットワークの解析2019

    • Author(s)
      細川元靖
    • Organizer
      第7回若手による骨格筋細胞研究会
  • [Presentation] RNA結合タンパク質SFPQが転写伸長を制御する標的領域の多層バイオインフォマティクス解析による同定2019

    • Author(s)
      飯田慶
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会
  • [Presentation] MTRR遺伝子偽エクソン型変異に対するCLK阻害化合物の検討2019

    • Author(s)
      劉百香
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 神経新生からのダウン症へのアプローチ2019

    • Author(s)
      Akiko Nakano-Kobayashi
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Sfpq-KOマウスをモデルとした骨格筋代謝-筋量制御ネットワークの解析2019

    • Author(s)
      細川元靖
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 深部イントロン変異に起因する偽エクソンを標的としたCLK-SRSF経路阻害効果2019

    • Author(s)
      網代将彦
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] スプライス操作化合物RECTASを用いたファブリー病IVS4+919G>A変異に対する治療開発2019

    • Author(s)
      粟屋智就
    • Organizer
      第41回日本小児遺伝学会学術集会
  • [Presentation] Therapeutic effect of CLK inhibition for EDA-ID caused by the IVS4+866 C>T deep-intronic mutation of NEMO gene2019

    • Author(s)
      Masahiko Ajiro
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Meeting Eukaryotic mRNA Processing
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Integrative DNA methylation and gene expression analysis of Williams syndrome.2019

    • Author(s)
      Ryo Kimura
    • Organizer
      Neuroscience 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Integrated Epigenetic Analysis of Williams Syndrome.2019

    • Author(s)
      Ryo Kimura
    • Organizer
      27th Annual World Congress of Psychiatric Genetics
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 動き出す医療産業DX RNAを標的としたアカデミア創薬2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Total Pages
      162
    • Publisher
      日経BP
    • ISBN
      978-4-296-10576-2
  • [Book] 月刊臨床神経科学 CLINICAL NEUROSCIENCE Vol.38 No.122020

    • Author(s)
      小林亜希子、萩原正敏
    • Total Pages
      136
    • Publisher
      中外医学社
  • [Book] 月刊メディカル・サイエンス・ダイジェスト 8月号 Vol.46 No.9 2020 通巻610号2020

    • Author(s)
      網代将彦、萩原正敏
    • Total Pages
      57
    • Publisher
      ニュー・サイエンス社
  • [Book] 目からウロコの疣贅診療ハンドブック-困った時のこの一冊2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Total Pages
      224
    • Publisher
      南江堂
    • ISBN
      978-4-524-24683-0
  • [Book] 最前線の生命科学者23人が教える いのちを科学する仕事2020

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      朝日新聞出版
    • ISBN
      978-4-023-31873-1
  • [Book] Precision Medicine 2019年6月号 「特集:ゲノム創薬によるプレシジョンメディシンの実現」2019

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Total Pages
      100
    • Publisher
      ニュー・サイエンス社
  • [Remarks] 京都大学 萩原正敏研究室ホームページ

    • URL

      http://www.anat1dadb.med.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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