Custom generation of human brain cells: establishment of in vitro differentiation system for whole cell types

• Project/Area Number: 22K18388
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 石川 充 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (10613995)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2024: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2023: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2022: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: iPS細胞 / 神経分化 / 抑制性神経細胞 / スクリーニング / 精神疾患

Outline of Research at the Start

本研究は、一過性の遺伝子発現による神経分化技術を基軸に、あらゆる細胞種を対象に網羅的に分化誘導法を確立する試みである。ヒト死後脳やiPS細胞由来脳オルガノイドなど多様な細胞種を含む試料を用いて1細胞(核)RNA-SEQを施し、脳に存在するあらゆる細胞の発生に関与する転写ネットワークを網羅的に探索する。そしてCRISPR-a/iスクリーニング等を活用して事前知識に非依存的に各遺伝子の組み合わせで作出される細胞形質を1細胞レベルで網羅的に解析して、それぞれの細胞への分化誘導の妥当性を見出す。最後に候補遺伝子を実際にウイルス等の媒体で導入して、高効率に標的細胞へと分化できることを実際に証明する。