• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2021 Fiscal Year Annual Research Report

Engineering in vitro model of sensory-motor-muscle circuit with functional corticospinal tract for neurodegenerative disease

Research Project

Project/Area Number 20K20178
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大崎 達哉  東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (20809230)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
KeywordsALS / マイクロデバイス / オルガノイド
Outline of Annual Research Achievements

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、運動神経細胞が細胞死を引き起こすことにより、全身の筋肉が動かなくなる神経変性疾患である。日本では、1974年に難治性疾患の特定疾患に認定され、原因究明に向けて動物実験などの研究が行われてきた。その結果、様々な遺伝子変異と発症の関連性について明らかになりつつあるが、ALSの発症メカニズムは解明されておらず、根本的な治療方法は未だ存在しない。近年、ヒトの体から採取した運動ニューロンや骨格筋細胞をシャーレ上で培養する、2次元in vitro毒性試験法が確立しつつある。この手法は、モデル動物からヒトの単一細胞へと評価対象を移すことで、生命現象をある程度把握することを可能にした。特にiPS細胞から作製されるオルガノイドと呼ばれる三次元の組織体は、その発生学的な家庭を模倣しその構造や機能をよく再現するモデルとして有効である。しかし、生体の構造は複雑で、単一細胞の挙動は本来の生命現象とは大きく異なるという問題がある。特に、運動神経、感覚神経、骨格筋細胞などの様々な細胞が複雑に絡み合う「脳・脊椎運動回路」の実現のためには、従来の2次元の培養系では、正確に生体内の動態を再現することは不可能である。このことが、これまでの創薬を困難なものにしてきた。これは単一のオルガノイドを作製することだけでも再現不可能であり、組織感の相互作用を再現し理解することが必要である。本研究の目的は、運動に関わる組織、具体的には、運動と感覚神経回路、筋肉組織、更にはシュワン細胞からなる「3D脳・脊椎統合運動回路モデル」をオルガノイド技術を応用することによって生体外で作製し、ALS病理のメカニズムの一端を解明することである。

  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Mito-FUNCAT-FACS reveals cellular heterogeneity in mitochondrial translation2022

    • Author(s)
      Kimura Yusuke、Saito Hironori、Osaki Tatsuya、Ikegami Yasuhiro、Wakigawa Taisei、Ikeuchi Yoshiho、Iwasaki Shintaro
    • Journal Title

      RNA

      Volume: - Pages: 122-122

    • DOI

      10.1261/rna.079097.122

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In vitro Modelling of Human Healthy and ALS Proprioceptive Sensory Neurons in the Neuromuscular System2022

    • Author(s)
      Badiola-Mateos Maider、Osaki Tatsuya、Kamm Roger D.、Samitier Josep
    • Journal Title

      SSRN Electronic Journal

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.2139/ssrn.4007585

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] eIF2B-capturing viral protein NSs suppresses the integrated stress response2021

    • Author(s)
      Kashiwagi Kazuhiro、Shichino Yuichi、Osaki Tatsuya、Sakamoto Ayako、Nishimoto Madoka、Takahashi Mari、Mito Mari、Weber Friedemann、Ikeuchi Yoshiho、Iwasaki Shintaro、Ito Takuhiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27337-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 相互に接続された脳オルガノイドの複雑な神経活動と光刺激による短期記憶誘導2021

    • Author(s)
      大崎達哉、池内与志穂
    • Organizer
      日本神経化学会
  • [Presentation] Advanced Complexity and Plasticity of Neural Activity in Reciprocally Connected Human Cerebral Organoids2021

    • Author(s)
      Tatsuya Osaki, Yoshiho Ikeuchi
    • Organizer
      ISSCR 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microphysiological 3D neuromuscular model from iPS cell2021

    • Author(s)
      Tatsuya Osaki
    • Organizer
      Dutch neuroscience meeting 2021
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi