| 研究課題/領域番号 |
20K21476
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分47:薬学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小坂田 文隆 名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (60455334)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | マーモセット / 胚性幹細胞 / オルガノイド / アッセンブロイド / 精神疾患 / 発達障害 / ゲノム編集 / イメージング / 幹細胞 / CRISPR/Cas9 / 非ヒト霊長類 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、神経発達障害や精神疾患の病態発症機序となる分子・神経回路異常を明らかにし、治療法を開発することを目的として、in vivoおよびin vitroにおける霊長類精神疾患モデルの作製に必要な基盤技術を構築する。静脈注射で全脳感染が可能なアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）にCRISPR/Cas9システムを搭載させることで、in vivoゲノム編集を可能にする。加えて、マーモセット胚性幹細胞（ES細胞）から大脳皮質オルガノイドおよび視床オルガノイドを誘導し、それら2領野のオルガノイドを融合させることで領野間神経回路をin vitroで再構成する。
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| 研究成果の概要 |
近年のゲノム解析技術により、自閉スペクトラム症を初めとする神経発達障害の発症に関連する遺伝子変異や染色体異常が同定された。しかし、見出されたゲノム変異により生じる病態の解明には至っていない。そこで本研究では、神経発達障害の病態発症機序となる分子・神経回路異常を明らかにする目的で、霊長類のマーモセットを用いてin vitroの病態モデルを作製した。マーモセット胚性幹細胞（ES細胞）にノックインあるいはノックアウトしたES細胞株を樹立した。それらES細胞株から異なる脳領域のオルガノイドを誘導し、それらオルガノイドを融合し領野間相互作用を再構築し、構造及び機能を評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、マーモセットES細胞に関わる技術を独自に構築し、霊長類脳の解析をin vitroで実施できることを示した。中枢神経系治療薬の開発成功率を向上させるために、ヒトと齧歯類をつなぐモデルとして非ヒト霊長類を薬効評価に用いる流れがある。しかし、倫理的な理由から非ヒト霊長類の個体を用いた実験には制限がある。さらに、個体を用いた解析のみでは侵襲的な実験が難しいため、分子・細胞レベルでのメカニズム解析には限界がある。本研究で構築したマーモセット脳オルガノイドは、それらの問題点を克服することができると期待される。以上より本研究は、科学的意義に加えて、医学・薬学的意義も極めて高いと考えられる。
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