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TREM2/DAP12の遺伝子変異がミクログリアに及ぼす影響の網羅的な解析

研究課題

研究課題/領域番号 21J12528
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

孫 怡姫  慶應義塾大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードiPS / ミクログリア / 神経変性疾患 / DAP12 / TREM2 / 那須-ハコラ病 / ヒトiPS細胞
研究開始時の研究の概要

申請者はNHD発症機序およびTREM2/DAP12分子経路を解明する目的で、NHD患者体細胞からiPS細胞を樹立し、ミクログリアを分化誘導する実験系を開発する。NHD患者由来ミクログリアを解析することで、変異DAP12/TREM2からミクログリアの機能障害へ至る分子機序を解明できると考えた。この成果により、ADなど幅広い神経疾患の病態解明に役立つと考えられる。

研究実績の概要

本邦を含む高齢化社会では、様々な中枢神経疾患が人々の日常生活動作を低下させ、社会財政や医療資源にも多大な負担となっている。これらの中枢神経疾患の多くでは、脳内の常在免疫細胞(ミクログリア)の異常な活性化により過剰な炎症反応を引き起こし、病態進行に負の影響をもたらすと考えられている。そのため、脳内免疫細胞の活性化あるいは機能破綻メカニズムは、中枢神経疾患治療における重要なターゲットである。
本研究では、まず、ヒトiPS細胞から、短期間で大量のミクログリア(hiMGLs)を分化誘導することに成功した。
今年度中、Primary microgliopathyと考えられている那須-ハコラ病(Nasu-Hakola Disease, NHD) をモデルとして、疾患解析を試みた。NHDは、DAP12、あるいはTREM2遺伝子の変異により発症する。まずは、NHD患者2名のiPS細胞からhiMGLの分化誘導を行った。健常hiMGLと比べ、NHD-hiMGLはアメボイドな形態を示し、活性化の特徴を示した。また、NHDの臨床特徴である白質脳症に着目し、NHD-hiMGLのミエリンに対する反応について、評価を行った。野生型マウス脳からミエリンを回収し、hiMGLの培地中に添加した。健常hiMGLで観察された凝集や、hiMGLの形態変化は、NHD-hiMGLでは弱い反応を示した。Amyloid βが培地中に添加する場合も、同様な現象が観察された。以上、DAP12の変異により、ミクログリアの炎症反応に障害を引き起こすと仮説を立てた。現在は、RNA-Seqや、キメラマウスの作成などの手法を用いて、NHDの病態、およびDAP12/TREM2メカニズムについて詳細な解析を行っている。
本研究で開発したヒトミクログリアの分化誘導法は、ミクログリアの生理機能や、ミクログリアが関連する多様な疾患解析に適応可能です。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Single transcription factor leads pluripotent stem cells to functional microglia2022

    • 著者名/発表者名
      Sonn Iki, Ozaki Fumiko, Yoshimatsu Sho, Morimoto Satoru, Watanabe Hirotaka, Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: (in press) 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1186/s41232-022-00201-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Generating Microglia from Human iPS cells and Disease Modeling2022

    • 著者名/発表者名
      孫怡姫
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Generating Microglia from Human iPS cells and Disease Modeling2022

    • 著者名/発表者名
      孫怡姫
    • 学会等名
      第 4 回グリアデコード領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Generating Microglia from Human iPS cells and Disease Modeling2022

    • 著者名/発表者名
      孫怡姫
    • 学会等名
      第 26 回グリア研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] iPS 細胞由来ミクログリアの誘導法と疾患モデリング2021

    • 著者名/発表者名
      孫怡姫
    • 学会等名
      第 42 回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞由来ミクログリアの誘導法と疾患モデリング2021

    • 著者名/発表者名
      孫怡姫
    • 学会等名
      第64回日本神経化学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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