2018 Fiscal Year Annual Research Report
Vulnerability of cerebellar and cerebral cortical neurons in neurodegenerative diseases
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18H02535
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
六車 恵子 関西医科大学, 医学部, 教授 (30209978)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 神経変性疾患 / iPS細胞 / プルキンエ細胞 / 小脳 / 神経分化 / 細胞脆弱性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経変性疾患では、細胞の脱落および細胞死が特定の神経細胞種において生じるが、変性に至る細胞種がどのように限定されるかについてその機序は不明である。本課題では「特定の神経細胞が生来有する脆弱性」と「罹患時における脳内環境の破綻状態」の組合せが、病型ごとに細胞特異的な変性をもたらす要因であるという仮説を立てこれを検証する。神経変性疾患特異的iPS細胞を活用し、「疾患の責任細胞」と「通常なら病態では一次変性しない神経細胞」に分化誘導し、培養環境を脳内環境に見立て、細胞の表現型を解析する。具体的には、遺伝性脊髄小脳変性症のうち小脳細胞に限局して変性が認められる「純粋小脳型」と、小脳以外の多領域・多細胞種にまで変性が認められる「多系統型」の病態を示す患者それぞれに由来する作製済みのiPS細胞から、小脳プルキンエ細胞と大脳神経細胞を分化誘導し、形態学的・組織学的な表現型解析を行った。脳内環境破綻のモデル化については、培地に含まれる成長因子の除去、pH変動、培養基質の修飾など培養環境への介入を検討した。小脳神経細胞および大脳神経細胞に特異的に発現する抗体を用い、免疫組織学的に解析後、樹状突起の伸展（総突起長、分岐数、面積など）、軸索長、細胞体面積、細胞数、細胞死関連マーカーの発現等を指標に画像解析を行った。その結果、１. 同じ細胞種であっても病型によって脆弱性が異なること、２.同じ病型であっても細胞種によって脆弱性の程度が異なる結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本課題において用いる疾患特異的iPS細胞および分化誘導法は既に取得済みであったため、研究が滞ることなく遂行できている。また仮説の根拠となった予備的検証結果について、本年度の検討により再現性がとれているため、概ね順調に伸展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養環境への負荷を限定し、病型または細胞脆弱性による神経細胞の分類を試みる。表現型の評価法として、形態学的解析に加え、遺伝子発現解析に実施することで、変性が細胞特異的に生じる機序の解明につなげる。
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