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2023 Fiscal Year Annual Research Report

iPS細胞を用いた難治性気管支拡張症の新規診断法の確立と治療法の開発

Research Project

Project/Area Number 22H03077
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

後藤 慎平  京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (50747219)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹内 万彦  三重大学, 医学系研究科, 教授 (50206942)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords難治性気管支拡張症 / 遺伝性疾患 / 線毛 / iPS細胞
Outline of Annual Research Achievements

2023年度は「線毛機能不全症候群の診療の手引き」の診断フローチャートを参考に、線毛機能不全症候群との診断が困難だった複数の症例から末梢血を入手し、iPS細胞を樹立した。リクルートした症例の背景は、①気道線毛の電子顕微鏡ではClass IIの異常があるが、原因遺伝子を確定できず、マクロライドには抵抗性で小児期からびまん性汎細気管支炎様の所見を認めた症例、②電子顕微鏡では正常所見だったが、新生児期に呼吸不全を認め、その後、呼吸器症状だけでなく、幼少期から気管支拡張症を認め、家族歴もあるが原因遺伝子を確定できていない症例、③慢性的な呼吸器障害を認め、線毛機能不全症候群の可能性が高い小児症例で、原因遺伝子の候補までは絞られたがまだ証明できていない症例、などである。また、2022年度までに樹立した診断困難症例のiPS細胞について分化誘導を行って表現型を調べたところ、線毛機能が正常だった症例も複数経験した。このことから遺伝学的検査で診断がつかず、気道線毛の電子顕微鏡が正常あるいはClassIIの場合には、それ以外の情報(新生児期の呼吸器症状、家族歴、可能な場合は鼻腔NO、採取した気道上皮細胞を用いた線毛運動観察)を可能な限り調べてから、それらの検査において異常が認められる症例を優先して、iPS細胞による検討に進む方が効率的と考えられた。治療モデル開発においては、多線毛の形成が障害される疾患特異的iPS細胞を用いて、アデノ随伴ウイルスベクターを用いた遺伝子導入を実施したところ、多線毛の形成と線毛機能の回復を確認した。また、疾患患者における多線毛の形成異常のメカニズムを解明することで、難治性気管支拡張症や線毛機能不全症候群を層別化できる可能性も考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

概ね当初の計画に沿って順調に進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

難治性気管支拡張症でPCDとの診断困難症例については、引き続きリクルートを進めてiPS細胞の樹立を継続したい。樹立したiPS細胞については表現型を明らかにして難治性気管支拡張症とPCDの境界症例を重点的に調べていく。また、治療法の開発に向けては多線毛の形成メカニズムを明らかにして治療標的を探索し、遺伝子機能欠損を補うための化合物スクリーニングも実施していく。

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Micro-patterned culture of iPSC-derived alveolar and airway cells distinguishes SARS-CoV-2 variants2024

    • Author(s)
      Masui Atsushi、Hashimoto Rina、Matsumura Yasufumi、Yamamoto Takuya、Nagao Miki、Noda Takeshi、Takayama Kazuo、Gotoh Shimpei
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 19 Pages: 545~561

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2024.02.011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Practical guide for the diagnosis and management of primary ciliary dyskinesia2024

    • Author(s)
      Takeuchi K、Abo M、Date H、Gotoh S、Kamijo A、Kaneko T、Keicho N、Kodama S、Koinuma G、Kondo M、Masuda S、Mori E、Morimoto K、Nagao M、Nakano A、Nakatani K、Nishida N、Nishikido T、Ohara H、Okinaka Y、Sakaida H、Shiraishi K、Suzaki I、Tojima I、Tsunemi Y、Kainuma K、Ota N、Takeno S、Fujieda S
    • Journal Title

      Auris Nasus Larynx

      Volume: 51 Pages: 553~568

    • DOI

      10.1016/j.anl.2024.02.001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characteristic genetic spectrum of primary ciliary dyskinesia in Japanese patients and global ethnic heterogeneity: population-based genomic variation database analysis2023

    • Author(s)
      Xu Yifei、Feng Guofei、Yano Taichi、Masuda Sawako、Nagao Mizuho、Gotoh Shimpei、Ikejiri Makoto、Tanabe Masaki、Takeuchi Kazuhiko
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 68 Pages: 455~461

    • DOI

      10.1038/s10038-023-01142-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] iPS細胞を利用した呼吸器オルガノイドの疾患モデル2024

    • Author(s)
      後藤慎平
    • Organizer
      第5回がん三次元培養研究会
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞を用いた呼吸器疾患モデルのニューパラダイム2023

    • Author(s)
      後藤慎平
    • Organizer
      日本組織培養学会第95回大会
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞を用いた呼吸器研究の実用化に向けて2023

    • Author(s)
      後藤慎平
    • Organizer
      第16回iPS細胞産学合同研究会
    • Invited
  • [Presentation] 基礎研究の現状と展望2023

    • Author(s)
      後藤慎平
    • Organizer
      第63回日本呼吸器学会学術講演会 会長特別企画「希少肺疾患・難病の未来に向けた取り組み」
    • Invited
  • [Presentation] 肺オルガノイド研究の新たな展開2023

    • Author(s)
      後藤慎平
    • Organizer
      第63回日本呼吸器学会学術講演会教育講演
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞による気道疾患モデルの開発と診断・治療への応用2023

    • Author(s)
      後藤慎平
    • Organizer
      第62回日本鼻科学会総会・学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞で見えてきた呼吸器の難病・再生医療の未来2023

    • Author(s)
      後藤慎平
    • Organizer
      令和5年度NHO近畿中央呼吸器センター学術講演会
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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