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

2020 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, 助教 (80814566)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 統合失調症 / iPS細胞 / 幹細胞 / 大脳皮質 / 中脳

Outline of Annual Research Achievements

・大脳皮質への分化誘導：前年度までに、健常者および統合失調症患者に由来するiPS細胞から大脳皮質様組織（大脳オルガノイド）への分化誘導実験に成功していた。誘導した組織中には胎生初期の大脳皮質を模した層構造が確認できた。これらの層の厚さと、そこに含まれる神経細胞の数に違いがないかを検討したが、健常者由来と統合失調症患
者由来の組織とで有意な差は認められなかった。本実験の結果からは、統合失調症患者では大脳皮質の発生に明らかな異常はないと考え得る。
・中脳への分化誘導：前年度までに、PA6細胞上にiPS細胞を播種するSDIA法を用いた中脳ドーパミン神経の誘導には成功していた。先行研究を参考に、PA6細胞を用いない別の分化誘導法を試みた。まず二次元的に培養されたiPS細胞をドーパミン神経細胞に分化誘導する方法を試み、チロシン水酸化酵素（TH）、βIIIチューブリン（TUJ1）陽性の細胞を得ることに成功した。また、この方法を大脳オルガノイドの分化誘導法に応用し、三次元的な組織（オルガノイド）での中脳への分化を試み、TH、TUJ1陽性の細胞が含まれる組織を得ることに成功した。これらの細胞が中脳ドーパミン神経の性質を有しているかについては更なる検証が必要である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ドーパミン神経への分化誘導方法の検討に時間を要したため。

Strategy for Future Research Activity

二次元的、三次元的なドーパミン神経への分化誘導を行い、中脳ドーパミン神経が適切に得られているかを検証していく。これらの細胞、組織を用いて形態的、機能的な解析を行っていく。

Causes of Carryover

予想に反して、中脳ドーパミン神経への分化誘導方法の検証に多くの時間を要した。また、新型コロナウイルス感染症の流行に対する大学の方針のため実験中断を余儀なくされ、更に業者からの物品の納入が停止したため、新たな消耗品等の購入が少なかった。次年度には今年度の成果を更に検証するための実験に必要な物品の購入に充てる計画である。