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2020 年度 実績報告書

ヒトiPS細胞のミトコンドリア制御因子による新しい化学物質の神経毒性評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00576
研究機関一般社団法人日本薬理評価機構

研究代表者

山田 茂  一般社団法人日本薬理評価機構, 評価法開発センター, 客員研究員 (50508679)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードiPS細胞 / 発達神経毒性 / ミクログリア / 炎症応答 / サイトカイン
研究実績の概要

化合物の中には、ヒト発達期における神経毒性が懸念されるものもあり、安全性の評価は重要である。現在、動物実験による評価が行われているが、種差などの問題により、発達期モデルとしてヒトiPS細胞を用いたin vitro評価系が期待されている。しかしながらヒト発達神経毒性の有用な評価マーカーはいまだ同定されていない。
我々はこれまでにiPS細胞を用い、神経毒性を有する農薬クロルピリホス(CPF)や抗癌剤5フルオロウラシル(5-FU)がミトコンドリア融合因子Mfn1を分解しミトコンドリア障害を引き起こすこと、さらにMfn1がミトコンドリアを介し神経分化を制御することなどを見出してきた。
近年、iPS細胞からグリア細胞への分化誘導技術の発展に伴い、グリア細胞の炎症応答に対する注目も高まっている。そこで本年度はミクログリア炎症応答の発達神経毒性指標としての有用性について検討を行った。iPS細胞由来ミクログリアに発達神経毒性が懸念される農薬・樹脂原料・医薬品などの化合物を選定して曝露し、24時間後にRNAを抽出してTNFαやIL1βなどの炎症性サイトカインの発現を定量的PCRで調べた。その結果、農薬や樹脂原料などの化合物の中には曝露後にTNFαの発現が上昇するものが認められた。一方、同化合物曝露によりIL1βの発現変化は認められなかった。以上より、化合物によってはミクログリアの炎症を引き起こすことが明らかとなり、炎症応答の発達神経毒性指標としての有用性が示唆された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Current challenges and future perspectives of iPSC-based neurotoxicity testing2021

    • 著者名/発表者名
      Tsunemoto Kazunobu、Yamada Shigeru、Kanda Yasunari
    • 雑誌名

      Folia Pharmacologica Japonica

      巻: 156 ページ: 107~113

    • DOI

      10.1254/fpj.20097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Barrier Functions in Human iPSC-Derived Intestinal Epithelium2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Shigeru、Kanda Yasunari
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 346 ページ: 1~9

    • DOI

      10.1007/7651_2021_346

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒトiPS細胞技術を用いたベンゾジアゼピン系薬物の統合的な安全性評価2021

    • 著者名/発表者名
      常本和伸、山田茂、諫田泰成
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会
  • [学会発表] レチノイン酸はiPS由来ヒト小腸上皮のバリア機能を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      山田茂、諫田泰成
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会
  • [学会発表] 微小電極アレイを用いたヒトiPS由来神経細胞の神経毒性評価2020

    • 著者名/発表者名
      山田茂、常本和伸、諫田泰成
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会
  • [学会発表] Neurotoxicity assessment using microelectrode array recordings in human iPSC-derived neurons2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Tsunemoto K, Kanda Y
    • 学会等名
      ASCCT 9th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いたマンガンの神経毒性評価2020

    • 著者名/発表者名
      常本和伸、山田茂、諫田泰成
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2020

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公開日: 2021-12-27  

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