22q11.2症候群特異的iPS細胞由来神経堤の病態モデルでのゲノム編集応用

これまで、Coriell Institute由来22q11.2欠失症候群患者線維芽細胞（GM05876、GM13325）より所属研究室にて樹立したiPS細胞株と、理研バンクより購入した22q11.2欠失症候群患者由来iPS細胞株（HPS1627、HPS2296）について独自に特性解析を行い、研究に資する品質の高い疾患由来iPS細胞株を準備してきた（Stem Cell Res. 2022, 61: 102744に発表）。これらのうち、まず健常人由来iPS細胞株(WTc11)を用い神経堤細胞への分化誘導法の検討を行なった。誘導方法として、これまで報告のあるTGF-b阻害剤+GSK-3阻害剤添加条件と、研究代表者が独自に開発したTGF-b阻害剤+化合物X添加条件について比較した。フローサイトメトリーにて神経堤マーカーp75陽性細胞を解析したところ、GSK-3阻害剤添加条件よりも化合物X添加条件でのp75陽性細胞率が高く、陽性率は化合物X濃度依存的に上昇した。qPCRによる遺伝子発現解析でも、化合物X添加サンプルでの神経堤細胞マーカーTFAP2、SOX10の発現が既存条件と比較して同等レベル以上に上昇した。これに対し神経外胚葉マーカーPAX6の発現は、既存条件と比較して化合物X添加サンプルで強く抑制された。免疫染色によるタンパク質レベルの解析でも、化合物X添加サンプルにおいてPAX6陽性細胞はほとんど確認されなかったことから、この分化条件は神経堤細胞を高効率に誘導する優れた系であることが示された。現在、化合物X添加条件にて疾患由来iPS細胞株での分化実験を行なっており、これまでに疾患株間での神経堤細胞への分化効率の違いを検出している。今後は、疾患iPS細胞株間での神経堤への分化効率の違いが何に起因するかを、網羅的遺伝子発現解析等の比較によって明らかにしていきたい。

これまで、Coriell Institute由来22q11.2欠失症候群患者線維芽細胞（GM05876、GM13325）より所属研究室にて樹立したiPS細胞株と、理研バンクより購入した22q11.2欠失症候群患者由来iPS細胞株（HPS1627、HPS2296）について独自に特性解析を行い、研究に資する品質の高い疾患由来iPS細胞株を準備してきた（Stem Cell Res. 2022, 61: 102744に発表）。これらのうち、まず健常人由来iPS細胞株(WTc11)を用い神経堤細胞への分化誘導法の検討を行なった。誘導方法として、これまで報告のあるTGF-b阻害剤+GSK-3阻害剤添加条件と、研究代表者が独自に開発したTGF-b阻害剤+化合物X添加条件について比較した。フローサイトメトリーにて神経堤マーカーp75陽性細胞を解析したところ、GSK-3阻害剤添加条件よりも化合物X添加条件でのp75陽性細胞率が高く、陽性率は化合物X濃度依存的に上昇した。qPCRによる遺伝子発現解析でも、化合物X添加サンプルでの神経堤細胞マーカーTFAP2、SOX10の発現が既存条件と比較して同等レベル以上に上昇した。これに対し神経外胚葉マーカーPAX6の発現は、既存条件と比較して化合物X添加サンプルで強く抑制された。免疫染色によるタンパク質レベルの解析でも、化合物X添加サンプルにおいてPAX6陽性細胞はほとんど確認されなかったことから、この分化条件は神経堤細胞を高効率に誘導する優れた系であることが示された。現在、化合物X添加条件にて疾患由来iPS細胞株での分化実験を行なっており、これまでに疾患株間での神経堤細胞への分化効率の違いを検出している。今後は、疾患iPS細胞株間での神経堤への分化効率の違いが何に起因するかを、網羅的遺伝子発現解析等の比較によって明らかにしていきたい。