| 研究課題/領域番号 |
20H03567
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分51030:病態神経科学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
石川 充 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (10613995)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | iPS細胞 / 神経活動 / 抑制性神経細胞 / 精神疾患 / スクリーニング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
精神疾患の発症原因は複雑かつ多様であり、動物モデルや疾患の一般化が難しい。患者由来のiPS細胞の利用は、このような問題解決には有効だが、未だ具体的な創薬に結実していないのが現状といえる。一方、申請者は「標的神経細胞への正確な分化誘導」「ドナーやクローン間の分化・成熟効率の差異の低減」「神経の電気的解析のスループット性の向上」に成果をあげつつある。この手法を応用し、精神疾患の発症原因の一つと想定されているパルブアルブミン陽性抑制性神経細胞に異常をきたす神経回路のモデル化を行う。さらに評価対象となる神経活動を光イメージングとして導出できるように技術開発し、創薬スクリーニング系への発展を試みる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では精神疾患の病態解析や創薬スクリーニングを見据えて、ヒトiPS細胞からの効率的なサブタイプ特異的な神経分化誘導を行うこと、さらにin vitroで簡便に神経活動をモニターできる実験系を構築することが目標である。今回研究代表者は複数の統合失調症患者や神経発達障害患者、さらにアルツハイマー病患者などのiPS細胞からサブタイプ特異的な神経細胞を誘導する遺伝子導入システムの構築に成功した。さらに、光遺伝学的な神経活動惹起に応じて神経活動を光計測として計測するシステムをiPS細胞由来神経細胞に適用した。これによって、疾患患者由来神経細胞のシナプス形成能や神経活動能を測定することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の主要な意義としては精神疾患の病態評価や治療薬開発のための有用なツールを開発できた点である。具体的には、iPS細胞の効果的な活用方法を作出した点である。一般的に、iPS細胞からの神経細胞分化には時間・労力を要する上に細胞クローンごとの多様性が大きいことで、実験結果の再現性が低くなる傾向にあった。そこで我々はより選択的なサブタイプ特異的な神経細胞への分化誘導法を作出した。また、神経活動のモニターもロバストに行えるように、光操作・光計測を基盤とした手法を適用した。これによって、特定の家族性疾患のみならず、大規模な検体数の孤発性患者に対するiPS細胞実験の応用ができるようになる。
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