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創薬研究を見据えた脳オルガノイド誘導法によるDravet症候群病態モデルの作製

研究課題

研究課題/領域番号 18K15735
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関福岡大学

研究代表者

田中 泰圭  福岡大学, てんかん分子病態研究所, ポスト・ドクター (50714466)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードDravet症候群 / 発達性てんかん性脳症 / SCN1A / Nav1.1 / 疾患特異的iPS細胞 / 脳オルガノイド / 病態モデル / GABA作動性神経細胞 / てんかん / iPS細胞 / 疾患モデル / 終脳オルガノイド / ex vivo病態モデル
研究成果の概要

本研究においてDravet症候群(DS)患者由来iPS細胞より、FOXG1およびNKX2.1の発現が陽性な神経幹細胞を含む内側基底核原基(medial ganglionic eminence : MGE)領域の脳オルガノイドを作製した。作製した脳オルガノイド内には、parvalbumin陽性な抑制性神経細胞の発現が確認でき、この神経細胞はNav1.1陽性であることも合わせて確認した。加えて、健常者とDS患者由来のMGE由来の脳オルガノイドにおけるRNA-seq解析を行ったところ、数個の遺伝子発現に違いが見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

てんかん等の脳神経機能異常を示す病態研究において、ヒト脳組織は利用できない。代わりにモデル動物を用いたin vivo研究が行われているが、必ずしもヒトの複雑な病態を反映しているとは言い難い。
本研究において、疾患特異的iPS細胞よりDSの病態と関連性のあるMGEOsの作製に成功した。これにより、患者の脳組織を模倣したex vivo病態モデルとして、病態の解明や新たな治療法の開発に向けた、今後のてんかん研究への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Application of induced pluripotent stem cells in epilepsy2020

    • 著者名/発表者名
      Hirose Shinichi、Tanaka Yasuyoshi、Shibata Mami、Kimura Yuichi、Ishikawa Mitsuru、Higurashi Norimichi、Yamamoto Toshiyuki、Ichise Eisuke、Chiyonobu Tomohiro、Ishii Atsushi
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Neuroscience

      巻: 108 ページ: 103535-103535

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2020.103535

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of human induced pluripotent stem cells derived from skin cells of a patient with Dravet syndrome.2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Tanaka Y, Shirasu N, Yasunaga S, Higurashi N, Hirose S.
    • 雑誌名

      Stem Cell Res.

      巻: 47 ページ: 101857-101857

    • DOI

      10.1016/j.scr.2020.101857

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Basic study of pathogenesis of epilepsy by means of iPS cell2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuyoshi TANAKA
    • 学会等名
      the 13th Asian & Oceanian Epilepsy Congress (AOEC)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Physiological Characterization of neurons derived from Dravet syndrome iPSCs models.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, M. Ishikawa, N. Higurashi, H. Okano, S. Hirose.
    • 学会等名
      The 15th Asian and Oceania Congress of Child Neurology (15th AOCCN).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A MUTATION IN SCN1A SELECTIVELY IMPAIRS IPSCS-DERIVED INHIBITORY NEURONS DERIVED FROM A PATIENT WITH DRAVET SYNDROME.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, M. Ishikawa, N. Higurashi, H. Okano, S. Hirose.
    • 学会等名
      The International Society of Stem Cell Research 2019 Annual Meeting (ISSCR 2019).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MEAシステムを用いたDravet症候群患者iPS細胞由来神経細胞の機能解析.2019

    • 著者名/発表者名
      田中泰圭, 石川充, 日暮憲道, 岡野栄之, 廣瀬伸一.
    • 学会等名
      第53回日本てんかん学会学術集会.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Scn1a KOマウス海馬由来抑制性神経細胞の機能解析.2019

    • 著者名/発表者名
      田中泰圭, モレイラ ケビン, 廣瀬伸一.
    • 学会等名
      NEURO2019 (第42回日本神経科学学会・ 第62回日本神経化学会大会合同大会).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] In-Vitro Hippocampal Inhibitory Neuronal activity of SCN1A KO Mice and a Potential Alternative Treatment Path.2018

    • 著者名/発表者名
      K. Moreira, Y. Tanaka, S. Hirose.
    • 学会等名
      the American Epilepsy Society annual meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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