2021 Fiscal Year Annual Research Report
iPS由来神経幹細胞/嗅粘膜ハイブリッド型グラフトを用いた脳出血治療法の開発
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19K18387
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高垣 匡寿 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70724433)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | iPS / 脳出血 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画ではヒトiPS細胞からヒト神経幹/前駆細胞(hNSPCs)を効率的に誘導する方法を確立し、ラット嗅粘膜の固有層の足場にhNSPCsを取り込ませ、脳出血ラットモデルへ移植することを目指した。iPS細胞を凝集させて胚葉体を作成し、SMAD阻害薬及びWnt阻害薬を用いて前脳領域選択的な大脳オルガノイドを作成、それを解離してEGF、FGF、LIFを添加した無血清培地で浮遊培養することでhNSPCsを効率的に作成できた。ここで連携研究者の異動もありラット嗅粘膜の採取技術の取得と実験系の確立を行うことが困難となった。代替案としてバイオマテリアルを足場として利用できないか検討した。吸収性のメッシュ状の素材を用いたが、hNSPCsを直接生着させることは困難であった。結果的に非吸収性素材である不織布状の足場上で胚葉体に神経誘導をかけることで、不織布表面にhNSPCsを誘導でき、分化した神経細胞が不織布内部に分化することを見出した。上記の開発と同時並行でSDラット大脳皮質下にコラゲナーゼⅣを注入することで脳皮質下出血モデルの確立に成功した。系を単純化し大きなサイズのものを移植するため、免疫抑制条件の検討にはラットの皮質除去モデルを用いた。当初はシクロスポリンA単剤での免疫抑制を考えていたが、移植4週間後での生着は確認できず、メチルプレドニゾロン、ミコフェノール酸モフェチルなど多剤による免疫抑制法を検討したが生着は確認できなかった。今回の研究において、hNSPCsの効率的な誘導やラット脳出血モデルの作成には成功したが、想定外の事情により研究計画の変更を余儀なくされ、研究計画全ての達成に至ることはできなかった。しかし、足場上でのヒトiPS細胞の神経分化誘導という有望かつ独創的な方法の可能性を見出したことや、ラット脳出血モデルの開発など本研究で得られた知見は大きなものであったと考えている。
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