人工多能性幹細胞作製技術を応用した神経変性疾患細胞機能・回路異常病理の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Generation of synapse-neurocircuit pathology
• Project/Area Number: 22110007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 井上 治久 京都大学, iPS細胞研究所, 准教授 (70332327)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 櫻井 隆 順天堂大学, 医学部, 教授 (70225845) ; 北岡 志保 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (00545246)
• Keywords: 脳神経疾患 / 脳・神経 / 神経科学

Research Abstract

神経変性疾患は、ある特定のニューロサーキット(神経回路)が選択的脆弱性を有し、変性することによって生じる難治性疾患である。神経変性疾患の病因病理は神経細胞機能障害、構造異常タンパク質蓄積、神経細胞死、非神経系細胞による神経変性加速により成立する。本計画では、人工多能性幹細胞(indnced pluripotent stem cell : iPS細胞)作製技術を応用して、それらの過程のうち、最も初期の変化である神経細胞機能障害を再現する神経変性疾患モデルの開発を行う。
本年度は、シナプス小胞から細胞外への放出活動の蛍光イメージングコンストラクトを作製し、PC12細胞株において、シナプス機能のイメージングを行った。また、イメージングコンストラクトのレンチウイルスを用いたヒト神経細胞への導入システムの構築を行った。さらに、ヒトiPS細胞由来神経細胞の電気生理学的解析を行い、神経機能の解析を行った。
シナプス機能を得るために、分化誘導後に得た神経細胞は長期培養を要するが、iPS細胞から分化誘導した神経細胞のみでは、長期培養できない場合には、iPS細胞から分化誘導した神経細胞とマウス由来グリア細胞等との共培養系の確立を行う。今後は、ヒトiPS細胞から分化誘導した神経系細胞が存在する培養条件を検討する。最終的に、神経変性疾患における特定の神経回路の選択的脆弱性の解明、正常・疾患比較および、疾患罹患神経系・非罹患神経系細胞比較により、神経変性疾患における神経細胞機能障害・回路異常病理の解明を行う。

Research Products

• [Journal Article] Neurodegenerative disease-specific induced pluripotent stem cell research. (2011)
  • Author(s): Inoue, H.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 115 Pages: Supplementl
• [Journal Article] iPS細胞作製技術を用いたALS治療法開発 (2011)
  • Author(s): 井上治久
  • Journal Title: 日本ALS協会会報JALSA Volume: 82 Pages: 7-9
• [Journal Article] 神経再生研究からの最新知見-パーキンソン病に対する細胞移植治療の可能性- (2010)
  • Author(s): 服部信孝、Ole Isacson、井上治久、吉崎崇仁
  • Journal Title: Frontiers in Parkinson Disease Volume: 3(3) Pages: 133-139
• [Journal Article] iPS細胞を用いたてんかん研究 (2010)
  • Author(s): 近藤孝之、井上治久、松本理器、池田昭夫、高橋良輔
  • Journal Title: Epilepsy Volume: 4(2) Pages: 29-33
• [Journal Article] ips細胞作製技術を用いた神経変性疾患の研究 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Journal Title: 第1回ALSフォーラム～ALS最前線～記録集 Pages: 13-15
• [Journal Article] The Use of Induced Pluripotent Stem Cells in Drug Development.
  • Author(s): Inoue, H., Yamanaka, S.
  • Journal Title: Clinical Pharmacology & Therapeutics Volume: (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の研究
  • Author(s): 八幡直樹、井上治久
  • Journal Title: 日本生物学的精神医学会誌 Volume: (in press)
• [Presentation] Neurodegenerative disease-specific induced pluripotent stem cell research. (2011)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 日本薬理学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-03-22
• [Presentation] 神経疾患とiPS細胞研究 (2011)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 第2回iPS細胞研究講演会
  • Place of Presentation: 長野
  • Year and Date: 2011-03-15
• [Presentation] iPS Cell Technology and Motor Neuron Disease. (2011)
  • Author(s): Inoue, H.
  • Organizer: International Symposium on Motor Neuron Disease and Perry Syndrome in Tokyo.
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2011-02-22
• [Presentation] iPS細胞作製技術を用いた神経変性疾患の研究 (2011)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 札幌神経再生医療研究会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2011-02-08
• [Presentation] iPS細胞作製技術を用いた神經変性疾患の研究 (2011)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 第2回関西北陸神経免疫研究会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-01-22
• [Presentation] Functional Neuro Muscular Culture Derived From Human Ips Cells. (2010)
  • Author(s): Baba, S., Hua, E., Nakamura, K., Sears, M., Inoue, H., Conklin, B.R.
  • Organizer: ISSCR 8th Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 20100616-20100619
• [Presentation] iPS細胞作製技術を用いた神経変性疾患の研究 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 鳥取医療センター
  • Place of Presentation: 鳥取
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の研究 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 第26回Wakoワークショップ
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] iPSC Cell Banking facilitating Disease-specific iPSC research. (2010)
  • Author(s): Inoue, H.
  • Organizer: CIRM iPS Cell Banking Workshop.
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2010-11-17
• [Presentation] Analysis of motor neurons derived from induced pluripotent stem cells from ALS Patients. (2010)
  • Author(s): Kitaoka, S., Inoue, H., Tsukita, K., Kawada, M., Naitoh, M., Takahashi, K., Yoshikawa, K., Kondo, T., Yamawaki, S., Watanabe, D., Suzuki, S., Takahashi, R., Yamanaka, S.
  • Organizer: The 40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2010-11-17
• [Presentation] 変性疾患モデルとしてのiPS細胞 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 第29回日本認知症学会学術集会,シンポジウム3「神経変性症としての前頭側頭葉変性症:症候から分子病態解明の新展開まで」
  • Place of Presentation: 愛知
  • Year and Date: 2010-11-05
• [Presentation] Neurodegenerative disease-specific induced Pluripotent Stem cells research. (2010)
  • Author(s): Inoue, H.
  • Organizer: Kick off symposium Science Research on Innovative Area "Foundation of Synapse and Neurocircuit Pathology"
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2010-10-27
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の研究 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 第32回日本生物学的精神医学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2010-10-08
• [Presentation] 次世代の精神薬理の研究手法Research approaches for the new strategy of psychopharmacology. (2010)
  • Author(s): 成田年、永井拓、橋本恵理、今井哲司、井上治久、岡野ジェイムス洋尚、池田和隆
  • Organizer: 第20回日本臨床精神神経薬理学会・第40回日本神経精神薬理学会 合同年会スタディグループ6
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] Generation of disease-specific induced pluripotent stem cells from hereditary Parkinson's disease. (2010)
  • Author(s): Kondo, T., Inoue, H., Egawa, N., Yoshikawa, K., Yamawaki, S., Naitoh, M., Suzuki, S., Takahashi, K., Hasegawa, K., Nakahata, T., Yamanaka, S., Takahashi, R.
  • Organizer: The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 2010-09-03
• [Presentation] Differentiation of induced pluripotent stem cells from ALS patients generates motor neurons. (2010)
  • Author(s): Kitaoka, S., Inoue, H., Tsukita, K., Kawada, M., Naitoh, M., Takahashi, K., Yoshikawa, K., Kondo T., Yamawaki, S., Watanabe, D., Suzuki, S., Nakahata, T., Takahashi, R., Yamanaka, S.
  • Organizer: The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] Establishment of iPS cells from amyotrophic lateral sclerosis model mice. (2010)
  • Author(s): Komatsu, K., Inoue, H., Kondo, T., Kitaoka, S., Ichisaka, T., Takahashi, K., Yamanaka, S., Takahashi, R.
  • Organizer: The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] iPS細胞作製技術を用いた神経変性疾患の研究 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 第1回ALSフォーラム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-08-28
• [Presentation] 変異SOD1を有するALS患者由来iPS細胞の樹立と脊髄運動ニューロンへの分化 (2010)
  • Author(s): 北岡志保、井上治久、月田香代子、川田三代、高橋和利、近藤孝之、吉川勝宇、山脇聖子、内藤素子、鈴木茂彦、伊東秀文、和泉唯信、森田光哉、中野今治、川田明広、中畑龍俊、高橋良輔、山中伸弥
  • Organizer: 第51回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Presentation] 遺伝性パーキンソン病患者由来iPS細胞の樹立・解析 (2010)
  • Author(s): 江川斉宏、井上治久、近藤孝之、吉川勝宇、山脇聖子、内藤素子、鈴木茂彦、高橋和利、長谷川一子、中畑龍俊、山中伸弥、高橋良輔
  • Organizer: 第51回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-05-20
• [Presentation] 疾患特異的iPS細胞を用いた神経変性疾患の研究 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 梅田神経懇話会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-04-28
• [Presentation] iPS細胞作製技術を用いた神経変性疾患の研究 (2010)
  • Author(s): 井上治久
  • Organizer: 第3回iPS細胞産学合同研究会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-04-12
• [Remarks]
  • URL: http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/inoue/