統合失調症患者のiPS細胞を利用した前頭前皮質の発生、シナプス形成の生物モデル化

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15516
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 江口 典臣 神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (80814566)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 統合失調症 / 幹細胞 / 大脳皮質 / 中脳

Outline of Annual Research Achievements

・大脳皮質への分化誘導：健常者由来のiPS細胞から大脳皮質様組織への分化誘導実験を行った。分化誘導の方法は、報告者が先行研究で行ったSFEBq法の変法を用いた（Eguchi et al, 2018）。この方法により得られた組織中に、大脳の神経細胞からなる層構造が形成されていることを確認した。また、統合失調症患者由来のiPS細胞からも同様に分化誘導実験を行い、大脳の神経細胞からなる層構造の形成を確認した。以上のことから、健常者由来、統合失調症患者由来のiPS細胞から大脳皮質様組織への分化誘導に成功したと考えられる。
・中脳への分化誘導：中脳への分化誘導には、PA6細胞上にiPS細胞を播種するSDIA法がより簡便と考えられたため、SDIA法による分化誘導を試みた。健常者由来のiPS細胞を用いてSDIA法を行い、神経細胞への分化を確認した。更に得られた神経細胞は、中脳の細胞に発現するOTX2、モノアミン神経に発現するTHが陽性であることも確認した。これらの結果から、iPS細胞から中脳ドーパミン神経を得る実験には成功したと考えられる。しかしながら、分化させた中脳ドーパミン神経と大脳皮質様組織の間でシナプスを形成させる実験では、シナプスの形成は確認できなかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

大脳皮質、中脳の神経細胞への分化誘導には成功しており、おおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

・大脳皮質への分化誘導：統合失調症の病因となり得る前頭前皮質の発生異常について検討するため、得られた大脳皮質様構造の解析を行い、健常者由来と統合失調症患者由来の組織で比較検討を行う。
・中脳への分化誘導：シナプス形成を可能とする培養条件を検討する。3次元培養による中脳ドーパミン神経への分化誘導法も実施を検討する。