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多能性幹細胞を用いたin vitroでの皮質脊髄路の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K15046
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

坂口 秀哉  京都大学, iPS細胞研究所, 特別研究員(PD) (30779153)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードオルガノイド / 神経分化誘導 / 大脳皮質 / 脊髄 / 大脳オルガノイド / ヒト多能性幹細胞 / 脊髄オルガノイド / 分化誘導 / 神経機能評価 / ハイコンテントアナリシス / 皮質脊髄路
研究成果の概要

本研究は大脳と脊髄からなる皮質脊髄路を、ヒトの体のどの細胞にも分化できるポテンシャルを持つ多能性幹細胞から文化誘導した大脳と脊髄を用いて再現しようと試みたものである。最終的な皮質脊髄路の構築はできなかったが、大脳と脊髄の3次元組織はそれぞれ達成された。また大脳に関しては詳細な機能評価を行うことで、実際の生体で見られるような同期発火を含む複雑な機能を有した大脳組織が分化誘導できていることが確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大脳の3次元組織分化誘導は2008年以降さまざまなラボによって再現が取られてきているが、脊髄の3次元組織分化誘導は既報がなく、本研究でなされた成果が世界で初めての報告となった。脊髄は3次元組織として分化する過程で、さまざまな種類の神経細胞を生み出し、その相互ネットワークによって運動や知覚の伝達を行なっていて、単純な神経細胞の分化だけでは疾患モデリングには不十分と考えられてきている。このため、本研究は脊髄疾患治療にむけての新たな基盤を提供できるものと考えられた。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Self-organized synchronous calcium transients in a cultured human neural network derived from cerebral organoids.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi H, Ozaki Y, Ashida T, Matsubara T, Oishi N, Kihara S, Takahashi J.
    • 雑誌名

      Stem Cell Rep.

      巻: 13 号: 3 ページ: 458-473

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.05.029

    • NAID

      120006888502

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Ethics of Cerebral Organoid Research: Being Conscious of Consciousness2019

    • 著者名/発表者名
      Sawai Tsutomu、Sakaguchi Hideya、Thomas Elizabeth、Takahashi Jun、Fujita Misao
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 13 号: 3 ページ: 440-447

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.08.003

    • NAID

      120006734877

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-organized synchronous calcium transients in a cultured human neural network derived from cerebral organoids2019

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Hideya、Ozaki Yuki、Ashida Tomoka、Matsubara Takayoshi、Oishi Naotaka、Kihara Shunsuke、Takahashi Jun
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006888502

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional induction of dorsal, intermediate and ventral spinal cord tissues from human pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Ogura Takenori、Sakaguchi Hideya、Miyamoto Susumu、Takahashi Jun
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 号: 16 ページ: 162214-162214

    • DOI

      10.1242/dev.162214

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Self-Organized synchronous calcium transients in a cultured human neural network derived from cerebral organoids2019

    • 著者名/発表者名
      Hideya Sakaguchi, Jun Takahashi
    • 学会等名
      ISSCR 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞の自己組織化能によって形成されるヒト多能性幹細胞由来の海馬、脊髄、大脳皮質組織とその神経活動へのアプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      坂口秀哉
    • 学会等名
      奈良先端科学技術大学院大学 研究科セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の自己組織化能によって形成されるヒト多能性幹細胞由来の3次元大脳組織とそれに由来する神経ネットワークにおける神経活動の評価2019

    • 著者名/発表者名
      坂口秀哉
    • 学会等名
      第2回横河電機ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-organized synchronization in human neuronal network activity derived from cerebral organoids.2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Hideya and Takahashi Jun
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-organized synchronization in human neuronal network activity derived from cerebral organoid.2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Hideya and Takahashi Jun
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞の自己組織化能によって形成されるヒト多能性幹細胞由来の海馬、大脳皮質、および脊髄組織2018

    • 著者名/発表者名
      坂口秀哉
    • 学会等名
      金沢大学 脳神経医学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の自己組織化能によって形成されるヒト多能性幹細胞由来の大脳オルガノイド ~イメージングによる多面的評価と新しいアプローチ~2018

    • 著者名/発表者名
      坂口秀哉
    • 学会等名
      Sartoriusフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 決定版 オルガノイド実験スタンダード2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 俊朗、武部 貴則、永樂 元次
    • 総ページ数
      368
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122399
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] ヒト多能性幹細胞から3次元脊髄組織の分化誘導に成功

    • URL

      https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/180807-100000.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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