Elucidation of the physiology and pathology of Schwann cell-derived neural stem cells
| Project/Area Number |
23K23895
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| Project/Area Number (Other) |
22H02632 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
榎本 秀樹 神戸大学, 医学研究科, 教授 (00360511)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 幹細胞 / 自己組織化 / シュワン細胞 / 神経幹細胞 / 神経形成 / リプログラミング / 細胞分化 / 神経堤細胞 / 神経堤症 / 神経芽腫 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、神経幹細胞としてのシュワン細胞の生理機能とヒト病理への関与解明を目指す。マウスをモデル生物に用い、遺伝学的にシュワン細胞を標識してその神経分化を全身性に追跡する。またシュワン細胞から神経分化を誘導する因子に関して探索を行う。末梢神経系の疾患モデルを用いてシュワン細胞性神経幹細胞の病態誘導への関与を解析する。本研究遂行により、組織幹細胞の実体解明や細胞分化機構の理解に新規洞察を与える知見が得られることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、我々が発見したシュワン性神経幹細胞が生体がどこに局在し、どのような機構でその神経形成能を発現するのか、さらにシュワン性神経幹細胞の異常がどのような疾患と関与するのかを解明することを目的とする。
２０２２年度は、マウス発生各段階でシュワン細胞由来神経形成を全身性に解析した。その結果、発生中(E12.5)の前肢、後肢、肋間神経、横隔神経などさまざまな神経線維に沿って神経形成が観察された。つまり、シュワン性神経幹細胞は全身にくまなく存在することが示唆された。これらのシュワン性幹細胞由来ニューロンは、特定の場所に特定の数存在するのでなく、個体差が大きかった。さらに発生が進むと数が減少することも分かった。すなわち、これらのニューロン群は偶発的に産み出され、他の神経系とつながることなく、大部分が死滅する「異所性ニューロン」であることが示唆された。
シュワン細胞性神経幹細胞からニューロンが産み出される機構解明のために、正常およびGeneXヘテロマウスの前肢から、シュワン細胞をセルソーターで単離し、一細胞遺伝子発現解析を行った。PCAの結果、GeneXヘテロマウスで特異的に細胞が増えているクラスターがあり、そのクラスターは神経分化マーカーであるPhox2Bを高く発現することが分かった。現在、このクラスターを野生型およびGeneXヘテロマウス間で比較解析し、シュワン性神経幹細胞から神経形成を起こすのに必要な遺伝子群の同定を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
一細胞遺伝子発現解析の結果、高い純度でシュワン細胞の選択的回収が出来た。PCA解析による検証の結果、高い精度でシュワン細胞のクラスタリングが行えていることが明らかとなった。このデータセットは、今後、シュワン性幹細胞から他系譜の細胞が産み出される機構解明に貴重なプラットフォームとなる。
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| Strategy for Future Research Activity |
一細胞遺伝子発現解析で同定された神経形成関連遺伝子候補の機能を生体レベルで解析していく。野生型と比較してGeneXヘテロマウスで遺伝子発現が上昇・下降している遺伝子群は神経形成促進・抑制に関わっている可能性がある。この検証のため、受精卵におけるゲノム編集で上記の候補遺伝子群を破壊し、シュワン性神経幹細胞由来の神経形成の変動を調べていく。
並行して、シュワン性神経幹細胞の関わる病態の一つとしてまず神経芽腫に焦点をあて、神経芽腫モデルマウスにおけるシュワン性幹細胞で、上記の遺伝子群の発現がどう変動しているかを解析する。これにより、oncogenic driverに応じて亢進する神経形成の責任遺伝子の同定をはかる。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
