2020 Fiscal Year Research-status Report
The establishment of drug screening system for polyglutamine disease using disease specific iPSCs
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18K07539
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
丹羽 淳一 愛知医科大学, 医学部, 教授 (50378022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 洋平 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (30383714)
伊藤 卓治 愛知医科大学, 公私立大学の部局等, 客員研究員 (30794151)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 疾患特異的iPS細胞 / ポリグルタミン病 / 創薬スクリーニング / 球脊髄性筋萎縮症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)解析に用いるSBMAモデル細胞の作製：前年度までに全長AR24Q（正常型）または AR55Q, AR97Q（変異型）を定常発現するヒト骨格筋細胞株（Hu5/E18）を作成していたが、この細胞だと筋収縮などの機能的な側面からは生理的骨格筋とは大きく異なることを見出した。そこで、筋収縮を確認できたヒト骨格筋細胞であるHu5/KD3を用いて、AR24Q（正常型）または AR55Q, AR97Q（変異型）を定常発現するヒト骨格筋細胞株し、ウマ血清存在下で筋管を誘導し得ることを確認した。導入した変異ARの発現と凝集体形成、筋収縮等について解析を進めている。
(2)内在性伸長ポリグルタミン鎖を可視化し得る新規プローブの作成：前年度までに、正常ポリグルタミン鎖（正常CAGリピート数）をもつtruncate AR24QとEmGFPの融合タンパク （tAR24Q-EmGFP）を、伸長ポリグルタミン鎖をもつ全長AR（AR-97Q）とともに細胞に導入することで、全長ARによる凝集体形成を可視化し得ることを確認した。しかし、truncateAR24Qであっても、高発現すると病態に影響し得ることから、より毒性の低いプローブをデザインし、現在作成を進めている。
(3)疾患特異的iPS細胞を用いた検討：疾患特異的iPS細胞から運動ニューロンを誘導し、表現型を検出するための成熟培養法や培養条件を確立した。また、ストレスを負荷することで、表現型が促進することを見出した。一方、iPS細胞から骨格筋を分化誘導し、成熟分化を促進する培養法を開発し、疾患特異的iPS細胞由来骨格筋の表現型解析を進めている。今後、このようにして疾患特異的iPS細胞から誘導した運動ニューロンや骨格筋に（1）で開発したプローブをレンチウイルスにより導入し、その評価を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヒト骨格筋細胞株を用いた解析では、病態を再現し得る適切な疾患モデルの作成が進んでいる。また、疾患特異的iPS細胞を用いた疾患モデルの作成も進めており、iPS細胞から誘導した運動ニューロンと骨格筋の成熟促進法、表現型を検出するための最適な運動ニューロンの培養条件を見確立した。今後、作成したプローブの評価に応用できると考えられる。一方、より効率的に凝集体を可視化し得るプローブについては、デザインは完了しているが、その作成が滞っており、予定より遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
より効率的に凝集体を可視化するプローブの作成を進め、作製した疾患モデル細胞を用いて評価していく。また疾患特異的iPS細胞によるモデルを用いた評価も進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
効率的な研究費の使用により、次年度使用額が生じた。翌年度分と合わせて、実験試薬や実験器具等の消耗品の購入、研究技術員の雇用等に充てる予定である。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Two distinct mechanisms of neuropathy in immunoglobulin light chain (AL) amyloidosis2021
Author(s)
Koike H, Mouria N, Fukamia Y, Iijima M, Matsuo K, Yagi N, Saito A, Nakamura H, Takahashi K, Nakae Y, Okada Y, Tanaka F, Sobue G, Katsuno M
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Journal Title
Commun Biol.
Volume: 421
Pages: 117305
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Selective suppression of polyglutamine-expanded protein by lipid nanoparticle-delivered siRNA targeting CAG expansions in the mouse CNS.2021
Author(s)
Hirunagi T, Sahashi K, Tachikawa K, Leu AI, Nguyen M, Mukthavaram R, Karmali PP, Chivukula P, Tohnai G, Iida M, Onodera K, Ohyama M, Okada Y, Okano H, Katsuno M.
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Journal Title
Mol Ther Nucleic Acids.
Volume: 24
Pages: 1月10日
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A multi-ethnic meta-analysis identifies novel genes, including ACSL5, associated with amyotrophic lateral sclerosis.2020
Author(s)
Nakamura R, Misawa K, Tohnai G, Nakatochi M, Furuhashi S, Atsuta N, Hayashi N, Yokoi D, Watanabe H, Watanabe H, Katsuno M, Izumi Y, Kanai K, Hattori N, Morita M, Taniguchi A, Kano O, Oda M, Shibuya K, Kuwabara S, Suzuki N, Aoki M, Ohta Y, Yamashita T, Abe K, Hashimoto R, Aiba I, Okada Y, Nagasaki M, Sobue G. et al.,
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Journal Title
Commun Biol.
Volume: 23
Pages: 526
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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