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ヒト脳オルガノイドの成熟化誘導技術と自動解析技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H04458
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関関西医科大学

研究代表者

玉田 篤史  関西医科大学, 医学部, 准教授 (60270576)

研究分担者 六車 恵子  関西医科大学, 医学部, 教授 (30209978)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード多能性幹細胞 / 脳オルガノイド / 多次元イメージング / 画像解析
研究開始時の研究の概要

ES・iPS細胞などの多能性幹細胞からの生体組織の作製は、移植等の再生医療のみならず、疾患の病態解明、創薬のスクリーニング系開発のための根幹ともなる技術である。本課題では、ヒト多能性幹細胞から自己組織的に脳の組織を分化誘導する3D培養技術(脳オルガノイド技術)を改良し、イメージング・画像解析技術を融合させることで、成熟したヒト脳組織を作製して構造と機能を計測・解析するに至るまでの一連の技術を開発することを目的とする。ヒト脳の実証研究のための標準プラットフォームを構築し、ヒト脳の科学的理解と神経疾患・損傷への応用研究を加速させることを目指す。

研究成果の概要

本研究では、ヒト多能性幹細胞の分化誘導技術(オルガノイド技術)とイメージング・画像解析技術を融合させることで、ヒトの脳組織を人工的に創り出して構造と機能を計測して解析するに至るまでの一連の技術を開発することを目的とした。ヒトES・iPS細胞からの成熟脳オルガノイド作製およびオルガノイドの多次元イメージングと定量的画解析技術を開発した。本成果は、ヒトの脳に関する実証研究を行うための基盤となると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳科学の最終目標の1つは、ヒトの脳を科学的に理解し、その知見を精神・神経疾患やの克服に活用することにあるが、これまでヒト脳に関する研究は、倫理的・技術的な制約を受けてきた。これに対し、本課題で開発した、ES・iPS細胞から脳組織を形成するオルガノイド技術およびその関連技術は、ヒトの脳に関する実証研究を行うための標準プラットフォームの構築に貢献すると期待される。本研究の成果により、研究者がヒトの脳組織を研究材料として自由に使えて解析できる環境が整い、ヒト脳に関する知見が加速度的に増大するものと予想される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 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) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Investigating developmental and disease mechanisms of the cerebellum with pluripotent stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Tamada Atsushi、Watanabe Shoji、Muguruma Keiko
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Neuroscience

      巻: 107 ページ: 103530-103530

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2020.103530

    • 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
  • [図書] Cerebellum as a CNS Hub2021

    • 著者名/発表者名
      Tamada Atsushi、Muguruma Keiko
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Springer International Publishing
    • ISBN
      9783030758172
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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