iPS細胞から成熟オリゴデンドロサイトへの分化誘導法の確立と髄鞘再生治療への応用
| Project/Area Number |
17K07120
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Neurochemistry/Neuropharmacology
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
今村 宰 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生化学, 准教授 (40534954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀧嶋 邦夫 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生化学, 教授 (50531365)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | ドネペジル / オリゴデンドロサイト / 神経幹細胞 / エストロゲン受容体 / iPS細胞 / 脱髄疾患 / 髄鞘形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・ドネペジルによるオリゴデンドロサイト分化誘導メカニズムの解明
我々はこれまでにドネペジルによるマウスiPS細胞由来神経幹細胞からオリゴデンドロサイトへの分化促進作用にはエストロゲン受容体(ER)を介する経路が重要であることを明らかにしてきた。ERsはERαおよびERβが存在することが知られている。各アイソフォームの役割を明らかにするために、ERαおよびERβ特異的なアンタゴニストやsiRNAによるノックダウンを用いて解析した結果、アイソフォーム間による差異は認められず、両アイソフォームがドネペジルによるオリゴデンドロサイトへの分化促進作用に重要だと推察された。一方で、ER特異的アンタゴニストはドネペジルによるニューロンへの分化促進作用およびアストロサイトへの分化抑制作用に大きな影響を与えなかった。以上の結果より、ドネペジルによるニューロンおよびアストロサイトへの分化調節にはER以外の経路が考えられた。
・ヒトiPS細胞から成熟オリゴデンドロサイトへの分化誘導法の確立
ヒトiPS細胞からSB431542、LDN193189、レチノイン酸(RA)の添加によって神経幹細胞へ分化誘導後、RAとヘッジホッグアゴニストであるSAGを処理してオリゴデンドロサイト前駆細胞を作製した。次にPDGF、HGF、IGF-1、NT3存在下に浮遊培養で形成された細胞塊をオルニチン/ラミニンコーティングしたディッシュに接着させ、さらに甲状腺ホルモン(T3)、アスコルビン酸、ビオチン、cAMPを含んだ分化誘導培地で25日間培養すると一部の細胞がMBP陽性成熟オリゴデンドロサイトに分化しうることを確認した。しかし、その分化効率は低かったため、培養条件を最適化し分化効率の向上を目指している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ERαおよびERβの両アイソフォームがドネペジルによるオリゴデンドロサイトへの分化促進作用に関与することを明らかにした。また、ドネペジルによるニューロンおよびアストロサイトへの分化調節にはER以外の経路を介している可能性が示唆された。これまでの研究成果を論文にまとめ、JNC誌において発表した。ヒトiPS細胞に対するドネペジルの有効性については、オリゴデンドロサイト前駆細胞から成熟オリゴデンドロサイトへ安定的に分化誘導させる培養条件の設定に予想以上の時間を要しため研究計画を見直し、期間を延長して実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ドネペジルおよびERアゴニスト・アンタゴニストがヒトiPS細胞由来神経幹細胞やオリゴデンドロサイト前駆細胞に与える効果について検証すると共にそれらの作用機構を明らかにする。また、得られた知見を基にドネペジルを用いた効率的なオリゴデンドロサイト分化誘導系の確立を目指す。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
