2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of a brain environment model and pathological detection system as a basis for iPS cell analysis in Parkinson's disease
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21K07301
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
志賀 孝宏 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (50784378)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野中 里紗 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (90614248)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 老化 / 成熟 / 神経変性疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経変性疾患に対するアプローチとしてiPS細胞を用いた神経変性疾患モデルの研究が多く報告されているが、患者剖検脳に見られる病態を確認できている例はほとんど存在しない。本研究計画の目的は、申請者が確立している①老化を促進させる低分子化合物、②効率的なグリア系細胞への誘導、③ゲノム編集を用いた最適モデルの構築の3つの技術を応用して、平面上に高齢期の脳構造を模倣した新たなデバイスを作成し、高齢発症神経変性疾患の病態解析に応用することを目指す。
2022年度は、ニューロングリア共培養システムの構築に注力し研究を進めた。複数の健常者iPS細胞からアストロサイトを誘導し、RNA-seqにより前駆細胞・成熟細胞ごとの特異的な遺伝子発現を確認した。誘導したアストロサイトを、iPS細胞由来グルタミン作動性神経に共培養する事により、自発発火・同時発火が顕著に検出することが可能となった。また、分化したアストロサイトから調整したコンディション培地を処理することでも、自発発火・同時発火を顕著に検出することができた。このことから、平面上で脳構造を模倣したデバイスを作成することができた。一方で、昨年度から引き続き遺伝性パーキンソン病iPS細胞からもアストロサイトを誘導することに成功している。現在、パーキンソン病iPS細胞から誘導したドーパミン作動性神経とアストロサイトを用いた共培養を行い、マルチ電極アレイを使用して、経時的に自発発火を含めた電気活動の変化を追って解析している。
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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
今年度、共培養モデルの構築結果が概ね順調であり再現性も取得できていることから概ね順調である。共培養に使用したiPS細胞由来アストロサイトのサブポピュレーションについては現在確認中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
共培養に使用したiPS細胞由来アストロサイトのサブポピュレーションの詳細を確認しつつ、構築したモデルがどの程度、脳内の環境と類似しているかをsnRNAseqなどを使用して解析する予定である。
また、神経変性疾患iPS細胞由来アストロサイトの共培養モデルを使用して、疾患特異的な表現型として、経時的な自発発火を含めた電気活動の変化を解析する。
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| Causes of Carryover |
本年度、購入しようとした研究に使用する消耗品がコロナ過のため納期が遅延しており、年度内に購入することができなかった。そのため、次年度に購入し実験を行う。
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