2020 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of pathology of intractable central nervous disorders using human brain organoids
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20K16606
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
江浦 信之 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (30745360)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ヒト脳オルガノイド / Mowat-Wilson症候群 / ZEB2 / 神経発生学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ZEB2（Zinc finger E-box-binding homeobox 2）遺伝子欠損により生じるMowat-Wilson症候群は、難治性のてんかん、小脳症、精神発達遅滞、腎低形成、腸管の運動障害（Hirschsprung病）など、多彩な症状をきたす先天性中枢神経疾患である．病態機序解明・治療法開発に向けて，脳オルガノイドを用いた疾患モデルを作成し，その表現型を解析することを目的とした．2020年度，申請者らはCRISPR/Cas9を用いたゲノム編集を行い，ZEB2ノックアウト（KO）ヒトES細胞を作製し，そのES細胞を用いて大脳皮質オルガノイド（CO），脳幹オルガノイド（BSO）を樹立，定量PCR，免疫組織化学を用いて評価した．
まずZEB-KO COにおいては野生型（WT）と比較してオルガノイド径が有意に小さかった．また，WTでは突起を有するなど不整な形態を示すのに対し，ZEB2-KO COは平滑な円形を呈していた．ZEB2-KO COの免疫組織化学では，activated caspase-3陽性apoptotic cellsがWTに比較して有意に増加していた．
BSOに関しては，その作製法およびWTでは黒色斑がみられることを2020年に論文報告した（Eura N et al., Front Neurosci 2020）．このBSOをもとにZEB2-KO BSOを作製し，特異なフェノタイプを確認した．今後，オミックス解析を中心に，ZEB2-KO BSOの形質評価を進めていく予定としている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
大脳皮質オルガノイド，脳幹オルガノイドにおいて，野生型とZEB2-KOとの比較を進められている．
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| Strategy for Future Research Activity |
RNA sequencingや一細胞RNA sequencingを用いて，ZEB2-KO オルガノイドのオミックス解析を進めていく．
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| Causes of Carryover |
2020年度にオルガノイドの形質評価のためにRNA sequencingや一細胞RNA sequencing，質量分析を進める予定であったが，コロナ禍の影響による人手不足から免疫組織化学染色に多大な時間を要したため，施行することができなかった．
来年度はこれらのオミックス解析に予算を充当する予定としている．
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