Brain organoids as pathological model for Dravet syndrome applicable to drug discovery research

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K15735
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: TANAKA Yasuyoshi 福岡大学, てんかん分子病態研究所, ポスト・ドクター (50714466)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Dravet症候群 / 発達性てんかん性脳症 / SCN1A / Nav1.1 / 疾患特異的iPS細胞 / 脳オルガノイド / 病態モデル / GABA作動性神経細胞

Outline of Final Research Achievements

In this study, brain organoids in the medial ganglionic eminence (MGE) region containing neural stem cells positive for FOXG1 and NKX2.1 expression were developed from iPS cells derived from Dravet syndrome (DS) patients. The expression of parvalbumin (PV) positive inhibitory neurons was confirmed in brain organoids resembling in medial ganglionic eminence (MGE). It was also confirmed that these PV positive cells were positive for Nav1.1 expression.

Free Research Field

医師薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

てんかん等の脳神経機能異常を示す病態研究において、ヒト脳組織は利用できない。代わりにモデル動物を用いたin vivo研究が行われているが、必ずしもヒトの複雑な病態を反映しているとは言い難い。
本研究において、疾患特異的iPS細胞よりDSの病態と関連性のあるMGEOsの作製に成功した。これにより、患者の脳組織を模倣したex vivo病態モデルとして、病態の解明や新たな治療法の開発に向けた、今後のてんかん研究への応用が期待される。