Search for novel biomarkers of primary ciliary dyskinesia (PCD) using a combination of PCD patient iPS cells and airway chips.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K16191
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Sone Naoyuki 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (50940128)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 線毛機能不全症候群 / 線毛協調運動 / Readthrough化合物 / ハイスループットスクリーニング

Outline of Final Research Achievements

Evaluated of disease-specific iPS cell-derived airway epithelial cells with probable primary ciliary dyskinesia (PCD) patients with suspected but not definitively diagnosed PCD. The results showed no significant abnormalities in the function and structure of multiciliated cells, suggesting the possibility of PCD due to impaired coordinated ciliary beating. However, we developed a method to analyze intracellular coordinated ciliary beating because there is no established method to evaluate it in vitro. In addition, we have established an evaluation system for high-throughput screening of new treatments for PCD using HiBiT system transduced gene-edited iPS cells.

Free Research Field

再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

PCDが疑われるが確定診断ができないProbable PCDの患者数は少なくなく、確定診断ができないため治療の開始が遅れる事が指摘されている。特にIn vitroで線毛協調運動障害を診断する手法は確立されておらず、細胞内線毛協調運動が解析できる方法は新たな診断方法となりうる。また、PCDの治療は限られており、新規治療法の開発が望まれているが、その開発は遅れている。今回樹立した遺伝子改変iPS細胞を用いて、新規治療薬の候補となりうるReadthrough化合物をハイスループットスクリーニングで有効な可能性が高い化合物を探索し、その有効性が証明できれば社会的な貢献度は大きいと考えられる。