2018 Fiscal Year Research-status Report
光操作とiPS細胞を用いたパーキンソン病に対する自律調節性神経細胞移植療法の開発
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18K07509
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
大山 彦光 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00407256)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ドパミン / 光遺伝学 / iPS細胞 / 移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、興奮・抑制が制御可能な光遺伝学(Optogenetics)の技術を応用した、ドパミン放出調整が可能なiPSC由来ドパミン神経細胞を移植し、PD症状の電気生理学的バイオマーカーである局所フィールド電位 (Local field potential; LFP)に応じて、ドパミン放出を自律的にコントロールするパーキンソン病(PD)の自律調節性神経細胞移植療法の開発を目指した。
研究全体の計画として、ステップ1では、研究代表者らが開発した、フィーダーフリー条件で培養されたヒトiPSCをドパミン神経細胞へ誘導する技術を用いてドパミン神経細胞へ分化させ、青色光で脱分極させるChannelrhodopsinと、黄色光で過分極させるarchaerhodopsinを、ウイルスベクターを用いて発現させ、光反応性ドパミン神経細胞を樹立することを目指した。ステップ2では、PD・ジスキネジアモデルマウスにおける光反応性iPSC由来ドパミン神経細胞のドパミン放出の評価と、行動評価を行い、ステップ3で、PD・ジスキネジアモデルマウスの基底核（視床下核および淡蒼球）に記録電極を挿入しLFPの変化を測定し、オフの指標であるβバンドおよびジスキネジアの指標であるγバンドの強さと、運動症状の相関を調べ、それを基に、ステップ2で得られた運動症状改善に必要な光制御を行うための光刺激強度とLFP信号の関係を検討する。初年度は主にステップ1と、ステップ2に着手した。次年度以降はステップ1で樹立した、光反応性ドパミン神経細胞を用いてステップ2のモデルマウス作成および光反応性ドパミン神経細胞移植および光操作による運動症状の制御の検討を進めていく。また、ステップ3のジスキネジアモデルマウスのLFP測定の準備を進めていく。
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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
初年度はステップ1の、ヒトiPSCへ、ウイルスベクターをもちいて、光蛋白を発現させる条件の検討を行い、また、ステップ2の、PD・ジスキネジアモデルマウスにおけるiPSC由来ドパミン神経細胞移植と、行動評価を行えたため、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降はステップ1で樹立した、光反応性ドパミン神経細胞の in vitro Fast-scan cyclic voltammetry法によるドパミン放出の測定を行い、青色光および黄色光による光反応を確認し、光反応性ドパミン神経細胞の品質を確認するとともに、ステップ2のPD・ジスキネジアモデルマウス作成および光反応性ドパミン神経細胞移植および光操作による運動症状の制御の検討を進めていく。また、ステップ3のジスキネジアモデルマウスのLFP測定の準備を進めていく。
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| Causes of Carryover |
多くの試薬がこれまでの在庫を使用することで節約できたため、使用額がやや計画よりも少なかった。本年度使用しなかった分は、次年度に試薬の使用が増える予定であるため、次年度使用分で購入を予定している。
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Research Products
(1 results)
