Elucidation of the mechanism of methylation maintenance of imprinting region using iPS cells

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15686
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 奥野 博庸 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70445310)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: インプリンティング / iPS細胞 / プラダー・ウィリー症候群 / 視床下部

Outline of Annual Research Achievements

申請者はこれまでにインプリンティング疾患として有名なプラダー・ウィリー症候群患者よりiPS細胞を樹立し、欠失型PWSでは健常人由来細胞に比べてiPS細胞化に伴いインプリンティングが部分的に解除されやすいことを見出した。PWS-iPS細胞を用いた患者モデルをin vitroで作成するためにはメチル化が維持される必要がある。また PWSは視床下部に関連する症状を主に有しており、iPS細胞由来視床下部がin vitroモデルのターゲットとなると考える。本年度は、Zhang Y.らの神経誘導方法で（Zhang Y et al, 2013, Neuron）視床下部ニューロンの前駆体で発現するマーカーを有することが別実験でわかり、本誘導方法を用いるべく遺伝子導入した神経細胞誘導株を作成し、視床下部誘導の条件検討を行なっている。iPS細胞を介さずに、直接に神経誘導を行なった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

インプリンティングのメカニズムと並行して、PWS-iPS細胞を用いたin vitroモデル作成を作り、病態メカニズム解明や創薬スクリーニングに役立てたいと思っている。2018年にhES細胞より視床下部誘導の方法が報告されている(Ogawa et al. Scientific Reports 2018)が、誘導期間が80日と長期間培養する必要があり、誘導効率も<1%と悪い。この誘導方法をより短期間に、より高効率にしたものを開発することはPWSに限らず、今後の視床下部疾患全般に使用可能な誘導方法となり、とても有用である。しかし、培養に時間が要しているが、順調に株化した神経細胞誘導株を作成した。

Strategy for Future Research Activity

視床下部誘導方法の改良に加えて、インプリンティングメカニズムとPWS欠失領域の関連を見い出すために、ゲノム編集したiPS細胞株の株化を行うことを計画している。

Causes of Carryover

視床下部誘導において条件検討を行っているが、誘導で得たものを免疫染色により途中でlineageに合致した細胞が得られているかを確認している。本確認に用いるマーカー１つを2019年度に確認することとしたため、翌年度分に抗体を購入するために、次年度繰越で請求した。