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パーキンソン病におけるドーパミン神経細胞特異的な新たな病態発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K15466
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52020:神経内科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

横田 睦美  順天堂大学, 大学院医学研究科, 助教 (10647415)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードミトコンドリア / iPS細胞 / ドーパミン神経細胞 / PRKN / PRKN変異 / TH-GFP iPS細胞 / ドーパミン神経細胞死 / RNAシーケンス / ミトコンドリアスフェロイド化 / RNAシーケンス解析 / CLEM / CRISPR/Cas9 / GFP標識 / PARK2 iPS細胞 / 超微形態学的解析
研究成果の概要

本研究ではドーパミン神経マーカーTyrosine Hydroxylase(TH)遺伝子にGFP遺伝子をノックインしたTH-GFP iPS細胞株を作出し、ドーパミン神経細胞に特化した光顕・電顕相関観察やライブイメージングが可能であることを示した。さらに、近接ライゲーションアッセイやカルシウムイメージングによりPRKN変異患者においてミトコンドリアと小胞体との接触が構造及び機能的に低下していることを明らかにした。本研究結果は、パーキンソン病におけるドーパミン神経細胞特異的な細胞死の機序解明につながる重要な知見といえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、ドーパミン神経細胞においてGFPを発現するパーキンソン病患者iPS細胞株が得られた。これまでTH遺伝子にレポーターをノックインしたiPS細胞株は健常者についてのみ報告されており、PRKN変異患者TH-GFP iPS細胞の樹立については未だ報告がなかった。TH-GFP iPS細胞株 を用いることによりドーパミン神経細胞特異的なオルガネラの形態学的解析やライブイメージングが可能となり、パーキンソン病に至るオルガネラの形態・機能的特徴を見出す可能性があるため本研究結果は重要な成果である。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Establishment of an in vitro model for analyzing mitochondrial ultrastructure in PRKN-mutated patient iPSC-derived dopaminergic neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Yokota Mutsumi、Kakuta Soichiro、Shiga Takahiro、Ishikawa Kei-ichi、Okano Hideyuki、Hattori Nobutaka、Akamatsu Wado、Koike Masato
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 14 号: 1 ページ: 58-58

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00771-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] TH-GFP iPS細胞由来ドパミン神経細胞のミトコンドリアカルシウムイメージング2023

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、吉野佑太朗、小池正人
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] TH-GFP iPS細胞由来ドパミン作動性ニューロンを用いた 神経突起内ミトコンドリア膜電位のライブイメージング解析2023

    • 著者名/発表者名
      西島暁彦、横田睦美、小池正人
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] TH-GFP iPS細胞を用いたGFP陽性ドパミン神経細胞のRNA-seq解析2022

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、吉野佑太朗、志賀孝宏、石川景一、岡野栄之、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrastructural analysis of GFP-labeled dopaminergic neurons derived from control and PRKN-mutated patient TH-GFP iPSC lines. (PRKN変異患者TH-GFP iPS細胞由来ドパミン神経細胞の超微形態学的解析)2021

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、吉野佑太朗、志賀孝宏、石川景一、岡野栄之、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会 CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PRKN変異患者ドパミン神経細胞におけるミトコンドリアスフェロイド化応答の電子顕微鏡解析2021

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、吉野佑太朗、志賀孝宏、石川景一、岡野栄之、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      日本解剖学会第109回関東支部学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PARK2 iPS細胞由来ドーパミン神経細胞における酸化ストレス下ミトコンドリア形態変化の電子顕微鏡観察2021

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、吉野佑太朗、志賀孝宏、石川景一、岡野栄之、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS細胞由来GFP標識ドパミン神経細胞の光顕-電顕相関観察2020

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、志賀孝宏、石川景一、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      日本解剖学会第108回関東支部学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Tyrosine HydroxylaseレポーターPARK2 iPS細胞を用いた光顕-電顕相関観察2020

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、志賀孝宏、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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