2020 Fiscal Year Research-status Report
大脳皮質形成における霊長類型の神経幹細胞産生に関わる遺伝子の網羅的探索
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20K06893
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
廣瀬 智威 横浜市立大学, 医学部, 講師 (20381668)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 大脳皮質形成 / 神経幹細胞 / OSVZ / PAR3 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
霊長類型の神経幹細胞産生に関わる遺伝子を探索するため、これまでに終脳特異的PAR3欠損マウス（Par3 cKOマウス）で認められる同型の神経幹細胞の過剰産生に伴って発現変動する遺伝子をいくつか同定してきた。それらの遺伝子が関与するシグナル伝達系を制御する場として、一次シリアが中心的な役割を担うことが知られていたので、先ずこれに注目することにした。2020年度は、Par3 cKOマウスの神経幹・前駆細胞の一次シリアにおけるこの制御系の異常を捉えるべく、超解像顕微鏡を用いて当該のシグナル伝達タンパク質の定量的な局在解析を実施した。更に、当該マウスで認められる霊長類型神経幹細胞の過剰産生に伴って発現変動する候補遺伝子の網羅的探索を実施するため、十分な数の適切なマウス胚の準備を進めた。今後は、特に一次シリアの形成・機能・シグナル伝達系に関連する遺伝子に注目し、上記の超解像顕微鏡解析も応用しつつ、異常の評価・検証を行う。
本研究の成果として、区切りとなる研究結果が得られたことから、論文投稿を前倒しで開始した。残念ながら2020年度中の採択は叶っていないものの、アピールポイントを明確化するなどの推敲を重ねており、採択を目指して注力する。
並行して実施しているいくつかの共同研究でも進展が得られた。特に、ヒト大脳皮質形成異常の原因遺伝子の機能解析で参加した共同研究は、論文発表に結び付いた。更に別の共同研究（米国２件）に用いるため、自身で樹立したPAR3コンディショナルノックアウトマウス系統の空輸を完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究計画の第一ステップとして、昨年度は終脳特異的PAR3欠損マウスで霊長類型神経幹細胞（OSVZCs）の過剰産生に伴って発現変動する候補遺伝子の網羅的探索を実施予定だった。しかし、コロナ禍発生による研究外業務の急拡大によって、予定していた十分な数の適切なマウス胚の準備が遅れたため、進捗状況は「やや遅れている」とした。
一方で、論文投稿は計画以上に進展しているため、計画を前倒しして準備を進めた。同様に、共同研究も計画以上に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定に従い、終脳特異的PAR3欠損マウスで霊長類型神経幹細胞（OSVZCs）の過剰産生に伴って発現変動する候補遺伝子の網羅的探索を実施すべく、マウス胚の準備、RNA seq解析を進める。また、当該のモデルマウスで認めていた神経幹細胞のシリア形態の異常の分析を進めるべく、関連分子の分子間相互作用について、分子生物学的評価を開始する。
論文に関しては、本年度中の採択を目指して更に注力する。
今後は、ヒトiPS細胞によるモデル実験系の応用も視野に入れており、今後の社会情勢を鑑み、iPS細胞培養に関するハンズオンセミナーに参加し、技術習得を進めたい。
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| Causes of Carryover |
本研究計画の第一ステップとして、昨年度は終脳特異的PAR3欠損マウスで霊長類型神経幹細胞（OSVZCs）の過剰産生に伴って発現変動する候補遺伝子の網羅的探索を実施予定だった。しかし、コロナ禍発生による研究外業務の急拡大によって予定を進められなかったため、計画を変更して年度をまたいでRNA-Seqによるトランスクリプトーム解析を実施せざるを得なくなった。また、同じ理由で準備が進められなかったヒトiPS細胞を用いた二次元神経ロゼット培養法の利用を目指し、実地でのハンズオン培養研修の機会が再開され次第、参加して実験系の確立に努める。
一方で、論文投稿は計画以上に進展しているため、計画を前倒しして本年度中の採択を目指し、更に注力する。
以上の実験計画や論文投稿準備・掲載を進めるために、予算を使用する計画である。
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