iPS細胞を用いた睡眠時ブラキシズム発症機序に関する神経機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K23092
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 中井 健人 昭和大学, 歯学部, 助教 (00880444)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 睡眠時ブラキシズム / 疾患特異的iPS細胞 / HTR2A

Outline of Annual Research Achievements

睡眠時ブラキシズム（SB）は睡眠中の非機能的な顎運動であり，顎口腔系の諸器官に様々な悪影響を及ぼし，歯科領域における患者QOLの低下を招く原因であるが, 詳細な発症機序は未だ明らかではない. 過去にセロトニン2A受容体遺伝子(HTR2A)の一塩基多型がSBの発症リスクに関与することが報告されており, またセロトニン2A受容体を発現するGABA作動性ニューロン(抑制性)の睡眠中の活性の減弱がSBの発生機序に関与すると示唆されているが, これらの標的は脳内に存在することから, 直接的な検証は困難とされてきた. 本研究では, 先行研究にて樹立されたSB特異的iPS細胞と, HTR2A陽性ニューロンのモニタリングシステムを応用し, 標的ニューロンに特異的な異常パラメーターを遺伝子発現解析・カルシウムイメージングによって検出し, SB発症機序の解明を目指す. 本年度, まず我々は, iPS細胞(コントロール株)由来のニューロンに対し, HTR2A特異的なレポーターレンチウイルスを適用し, RNA-seq解析を実施した. その結果, 約90%が成熟ニューロンへと分化しており, またこれらはグルタミン酸作動性, GABA作動性, ドーパミン作動性, セロトニン作動性, コリン作動性ニューロンを含むことが分かった. また本研究のターゲットであるHTR2A陽性ニューロンは全細胞中の約24%であり, これらはグルタミン酸作動性, GABA作動性, コリン作動性ニューロンであることが明らかとなった.

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19の影響で一時, 研究活動が制限されている期間があったため, 十分な解析サンプルを準備するにあたり時間がかかり, やや遅れが生じた.

Strategy for Future Research Activity

その他患者由来の細胞株についてもポピュレーション解析を行い, 遺伝子発現パターンについて比較検討し, その後に機能解析を行う予定である. また現状の分化誘導プロトコールでは培養に長期を要するため, 誘導の途中段階でストック可能な方法を確立し, 効率的にサンプル供給ができるシステムも並行して確立する予定である.

Causes of Carryover

COVID-19の影響により研究活動が一時制限された時期があり, 解析開始が遅れ, それに伴い当初の計画通りに進まなかった点があったため, 次年度使用額が生じた. 今後は当初計画していた機能解析に関連する試薬等の整備, また効率的にサンプル供給を進めるための設備確立のため, 使用する予定である.