2018 Fiscal Year Research-status Report
ヒト神経細胞の低酸素・虚血ストレス障害発生メカニズム解明と新規治療法開発
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18K08958
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| Research Institution | National Hospital Organization Osaka National Hospital Institute for Clinical Reserch |
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Principal Investigator |
金村 米博 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 研究員 (80344175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
正札 智子 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 先進医療研究開発部 幹細胞医療研究室, 室長 (40450895)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ヒト神経細胞 / ヒトiPS細胞 / 低酸素培養 / 虚血ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトiPS細胞（1210B2株）からdual SMAD法を用いて神経分化誘導させた後、neurosphere法で増幅培養を行って作製したヒトiPS細胞由来神経前駆細胞を単一細胞に分散後、Matrigel上に播種し、低酸素剤（BIONIX低酸素培養キット）を用いて作製した超低酸素条件（1%以下）の培養環境下で、無血清培地（NB）、有血清培地（DF）、神経前駆細胞増殖因子を含む陰性コントロール培地の異なる3種類の培地を用いて各々培養した。培養7日目の時点で神経細胞への分化能は、蛍光細胞免疫染色法によりβIII- tubulin陽性細胞の形態やELAVL3/4陽性細胞率により評価し、グリア細胞への分化能はGFAP陽性細胞の有無により評価した。その結果、陰性コントロール培地を用いた検討ではわずかな神経細胞への分化誘導しか認められなかったのに対して、NBおよびDF培地を用いた検討では、超低酸素条件においてもヒトiPS細胞由来神経前駆細胞から、一定数のβIII- tubulin陽性細胞およびELAVL3/4陽性細胞の分化誘導が認められ、これらヒト神経細胞は7日間生存可能であることが確認された。一方、GFAP陽性細胞の分化はいずれの条件でもほとんど確認されなかった。以上の結果から、ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞は、低酸素状態においても神経細胞への一定の分化能を保持し、分化したヒト神経細胞は低酸素条件でも一定期間製造可能な低酸素耐性能を有する可能性が示唆された。
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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
初年度は、ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞およびそこから分化誘導させたヒト神経細胞の低酸素培養系の構築を行い、それを用いてヒトiPS細胞由来神経細胞に一定の低酸素耐性能を有する可能性が示唆され、研究初年度で興味深い現象を明らかにすることに成功した。研究初年度としては全体の進捗としてはおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究初年度、ヒト神経細胞の興味深い特性を明らかにすることができたが、今後はその詳細な分子メカニズムを明らかにするため、当初予定通り、マーカー遺伝子導入済ヒトiPS細胞から作製したヒトiPS細胞を使用して再現性を検証していくと同時に、ライブイメージング法を応用して培養ヒト神経細胞の低酸素環境下における細胞特性のより詳細な特性解析を実施していきたいと考える。
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| Causes of Carryover |
（理由）
旅費において予定より支出が少なく済み、次年度使用額が生じた。
（使用計画）
研究に必要な細胞培養関連、遺伝子解析関連の試薬・資材等の消耗品購入のための物品費、遠方の研究者との打ち合わせ・会議等に関わる国内旅費、国際学会での情報収集・成果発表のための外国旅費、および論文作成に関わるその他経費を計上した。これらは研究を円滑に実施し、かつ研究成果を世界に発信するために必要なものと考え、妥当な範囲内のものと考える。
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