国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院工学研究科の清水一憲 准教授、同大学院医学系研究科の勝野雅央 教授は、愛知医科大学加齢医科学研究所神経iPS細胞研究部門/医学部内科学講座（神経内科）の岡田洋平教授、伊藤卓治助教、Muhammad Irfanur Rashid博士課程大学院生らを中心とした研究グループと共に、慶應義塾大学医学部および、京都大学iPS細胞研究所との共同研究により、iPS細胞から骨格筋を簡便かつ高効率に分化誘導^※1する方法を開発しました。この方法により、球脊髄性筋萎縮症（SBMA）^※2の患者由来iPS細胞から骨格筋を誘導し、病態の一部を再現することに成功しました。また、電気刺激で筋収縮を示す機能的な三次元骨格筋^※3を構築できることを見出しました。本研究により、筋疾患モデル^※4の作製が容易になり、今後の治療開発につながることが期待されます。本研究成果は、2023年5月25日に英国科学誌 『Scientific Reports』でオンライン公開されました。

【ポイント】

●　iPS細胞から骨格筋を簡便かつ高効率に分化誘導する方法を開発しました。
●　抗生物質ピューロマイシンで樹立したiPS細胞は高い骨格筋分化効率を示しました。
●　球脊髄性筋萎縮症（SBMA）の患者由来iPS細胞から骨格筋を誘導し、一部の病態を再現することに成功しました。
●　電気刺激により筋収縮を示す、機能的な三次元骨格筋を構築できました。
●　これらの結果から、筋疾患モデルの作製が容易になり、今後の治療開発促進につながることが期待されます。

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【用語説明】

※1 分化誘導：幹細胞から別の細胞への変化を引き起こすこと。
※2 球脊髄性筋萎縮症（Spinal bulbar muscular atrophy：SBMA）：成人男性に発症し嚥下障害や四肢の筋力低下・筋萎縮などが緩徐に進行する下位運動ニューロン変性疾患。
※3 三次元骨格筋：生体を模倣した立体的な骨格筋。
※4 筋疾患モデル：筋疾患と類似した症状を呈する細胞。

【論文情報】

本研究成果は、令和5年5月25日（英国時間），Scientific Reports誌オンライン版として掲載されます。

論文タイトル：
Simple and efficient differentiation of human iPSCs into contractible skeletal muscles for muscular disease modeling
（筋疾患モデルのためのヒトiPS細胞による収縮可能な骨格筋への簡便かつ効率的な分化誘導）
著者：
Muhammad Irfanur Rashid^1,2, 伊藤卓治^1,2,3, 宮冬樹⁴, 下門大祐^2,5, 有本加奈絵⁶, 小野寺一成^1,2, 岡田梨奈^1,2,3, 長島拓則⁶, 山本一貴⁶, Zohora Khatun^1,2, Rayhanul Islam Shimul¹, 丹羽淳一², 勝野雅央⁷, 祖父江元⁸, 岡野栄之⁵, 櫻井英俊⁹, 清水一憲⁶, 道勇学², 岡田洋平^1,2

1. 愛知医科大学加齢医科学研究所 神経iPS細胞研究部門
2. 愛知医科大学医学部 内科学講座（神経内科）
3. 日本学術振興会
4. 慶應義塾大学医学部 臨床遺伝学センター
5. 慶應義塾大学医学部 生理学教室
6. 名古屋大学大学院工学研究科　生命分子工学専攻
7. 名古屋大学大学院医学系研究科 神経内科学
8. 愛知医科大学
9. 京都大学iPS細胞研究所 CiRA（サイラ）

DOI: 10.1038/s41598-023-34445-9
URL: https://www.nature.com/articles/s41598-023-34445-9

【研究代表者】

大学院工学研究科　清水 一憲　准教授
大学院医学系研究科　勝野 雅央　教授
https://www.chembio.nagoya-u.ac.jp/labhp/life2/index.html　(清水先生）
https://www.med.nagoya-u.ac.jp/neurology/　（勝野先生）