2019 Fiscal Year Annual Research Report
In vitro analysis of the effect of HLA-matching on neural cell transplantation using iPS cell-based culture system
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18H02912
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
森實 飛鳥 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点講師 (10528730)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 多能性幹細胞 / 神経 / 細胞移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーキンソン病に対し人工多能性幹細胞(iPS細胞)由来ドパミン神経前駆細胞による細胞 移植治療の治験が本邦で開始された。一方、移植されたドナー神経がホ スト脳の神経と 機能的なシナプスをどのように形成していくのか、また移植細胞が免疫反応を乗り越えてホ スト脳にどのように生着していくのかということは 詳細には解明されていない。ヒト多能性 幹細胞研究の進歩により各種神経細胞、およびその他の脳の構成細胞(グリア、ミクログリア、脳血液関門等)を誘導する事が可能となった。ヒト脳での特定神経細胞とその周辺細胞 の相互作用(シナプス形成や免疫反応など)を解析できるin vitro のシステムが構築でき れば、神経科学、医療応用に貢献できる。本研究ではドパミン神経前駆細胞移植の脳内環境 を例にヒト細胞でのin vitro モデル系を構築し、移植後のドナー・宿主間のシナプス形成、および脳での免疫反応(特にミクログリアの関与に注目)のメカニズムを解明する。パーキンソン病への移植治療では、移植されたドパミン神経は宿主の被殻に存在する medium spiny neuron (MSN)とシナプスを形成し、機能を発揮すると考えられている。治験で使用するHLAホモ型iPS細胞と同型のiPS細胞株 を含め、複数のiPS細胞、ES細胞からMSNおよびドパミン神経を誘導した。このように誘導したhiPSC-MSNとhiPSC-DAをculture deviceを用いて共培養する系を確立した。これらの組み合わせにより自家移植、他家移植、HLA適合移植の組み合わせについて、シナプス形成や神経突起の伸長などについて解析している。さらに本年度は多能性幹細胞からのMSN誘導に関し、P7C3-20、ISX-9を添加すると、神経分化誘導効率の上昇と安定化することを発見した。これらの添加によりこれまで以上に効率よくMSN誘導ができるようになった。
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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
hiPS細胞からMSN誘導について既報の方法を複数試した。ドパミン神経は解析時の培養器具への接着強度に問題ないが、MSN細胞は器具への接着が弱く、解析に苦労した。ECMのコーティング方法などの検討に時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
免疫染色、浮遊培養系での解析方法の検討などを行い、研究を進めていく。
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