| Project/Area Number |
22K15659
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Sakaguchi Hideya 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (30779153)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 神経オルガノイド / 海馬オルガノイド / カルシウムイメージング / 内側側頭葉てんかん / 海馬 / オルガノイド |
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| Outline of Research at the Start |
海馬硬化を伴う内側側頭葉てんかんは、海馬硬化によって生じたてんかん原性による部分てんかんである。本研究では、ヒト多能性幹細胞から3次元での海馬組織の分化誘導(海馬オルガノイド)を基礎に、健常者由来および患者由来のヒト多能性幹細胞から海馬をそれぞれ3次元で分化誘導し、海馬硬化症の病理と機能異常によるてんかんの両方をカバーできるモデルを構築を達成することを目的とする。研究内容として、①健常者由来多能性幹細胞からの海馬組織の分化誘導条件の検討＋疾患iPS細胞を用いた海馬硬化症の病態再現、②得られた海馬硬化症モデルからのてんかん原性獲得の計測・評価の２つのステップを実施する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We first aimed to create disease modeling, but through the progress, we found the evaluation of gliogenesis from dissociated hippocampal organoid was feasible, thus, we focused on the topic to establish functional analysis of dissociated neural organoids.
Throung live imaging of dissociated hippocampal organoids, gliogenesis started from 3days after dissociation and came to the peak around day7 after dissociation. The calcium imaging revealed the individual sparse activities started around 2 weeks after dissociation, and partial synchronized activities was found at 4weeks after dissociation. The immunohistochemistry revealed that the generated glia cells expressed GFAP/S100 beta/vimentin, which are known as astrocyte markers, suggesting the generation of hippocampal astrocytes from organoids.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
海馬オルガノイドによってヒト細胞由来の海馬組織を創ることが可能になったが、そこから得られる細胞の組成にグリア細胞が含まれていることはこれまで十分には示せていなかったが、本研究成果でその足場を固めることができた。神経組織は神経細胞とグリア細胞からなり、これまでグリア細胞の機能にはあまり注目が集まらなかったが、近年、ただの支持組織ではなく栄養の供給やシグナル伝達の仲介など、積極的な機能をグリア細胞が持つことが示唆されている。これをヒトのモデルで示すことができれば、ヒトグリア細胞における病態評価といった、これまでにできなかった疾患研究が可能となるため学術的・社会的意義は大きいと考える。
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