| 研究課題/領域番号 |
20H03646
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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52050:胎児医学および小児成育学関連
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
齋藤 伸治 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (00281824)
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| 研究分担者 |
加藤 洋一 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (10815161)
大石 久史 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (30375513)
嶋田 逸誠 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (40833265)
宮 冬樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (50415311)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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 | 巨脳症 / 脳オルガノイド / 神経発生 / 外側放射状グリア / 神経幹細胞 / オルガノイド / iPS細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では巨脳症の発症機序を患者集積、モデルマウスの作成、脳オルガノイド作成により統合的に解析する。患者解析は臨床情報の集積に加えて、パネル解析、生化学的解析、ゲノム解析を用いて総合的に実施する。そして、機能的に巨脳症の分類を目指す。発症メカニズムについてはモデルマウスの作成と解析、および患者由来iPS細胞や遺伝子改変ヒトiPS細胞を用いたオルガノイドの作成と解析を行う。異なった解析系を組み合わせることで統合的な巨脳症発症メカニズムの解析を目指す。
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| 研究成果の概要 |
巨脳症患者89例を集積し、42例（47.1%）に病因バリアントを同定し、巨脳症レジストリーを構築した。
巨脳症患者変異を導入したMYCN-KIマウスおよびMYCNの機能喪失変異ヘテロ接合性に有するMYCN-hKOマウスを作成した。それぞれ、脳サイズの増大と減少が再現され、ヒト疾患が再現された。
ヒトiPS細胞をゲノム編集し、PNPLA8、MYCN、SZT2に変異を導入した細胞を樹立した。それぞれから脳オルガノイドを分化誘導し、解析を行った。脳サイズとsubventricular zone (SVZ)のサイズおよびSVZに存在する外側放射状グリア（oRG）数が関連することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
巨脳症の発症メカニズムを患者集積、マウスモデル、脳オルガノイドの組み合わせにより解明した。巨脳症は脳サイズが大きくなり、様々な神経症状を呈する疾患であり、治療法は存在しない。そのメカニズムを解明することで、創薬への基盤を築くことができた。さらに、脳サイズはヒトの進化の理解に重要である。脳発生における外側放射状グリアが脳サイズ決定に重要な役割を果たしていることを明らかにした今回の研究は、ヒト進化の理解への貢献が期待できる。
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