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2020 年度 実績報告書

創薬研究を見据えた脳オルガノイド誘導法によるDravet症候群病態モデルの作製

研究課題

研究課題/領域番号 18K15735
研究機関福岡大学

研究代表者

田中 泰圭  福岡大学, てんかん分子病態研究所, ポスト・ドクター (50714466)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードDravet症候群 / 発達性てんかん性脳症 / SCN1A / Nav1.1 / 疾患特異的iPS細胞 / 脳オルガノイド / 病態モデル / GABA作動性神経細胞
研究実績の概要

Dravet症候群(DS)は、原因となる遺伝子異常が明確となった数少ない乳児期発症難治性てんかんの一つであり、発作重積等により約2割の患者が若年死亡する。DS患者では、主にSCN1A遺伝子の異常が同定され、遺伝子の変異同定による遺伝子診断は可能だが、詳細な分子病態は未だ不明な点が多く、効果的な治療法が未確立である。
DSモデルマウスを用いた研究より、発達期の前脳GABA性介在性神経細胞におけるNav1.1のハプロ不全が報告された。これにより中枢神経におけるGABA作動性神経細胞を含む神経ネットワークに異常が生じ、脳の抑制性の機能不全により神経細胞の過剰興奮が誘起され、重篤なてんかん発作を発病すると考えられている。しかしながら、モデル動物とヒト脳における神経細胞基盤の違いは周知の通りであり、必ずしも患者の複雑な表現系が推定される病態を反映しているとは言い難い。しかしながら、DSの病態・治療研究には患者の脳組織を利用することはできず、患者由来神経細胞を用いたヒト脳神経のex vivo疾患モデルが必要不可欠である。
本研究においてDS患者由来iPS細胞より、FOXG1およびNKX2.1の発現が陽性な神経幹細胞を含む内側基底核原基(medial ganglionic eminence : MGE)領域の脳オルガノイドを作製した。作製した脳オルガノイド内には、parvalbumin陽性な抑制性神経細胞の発現が確認でき、この神経細胞はNav1.1陽性であることも合わせて確認した。加えて、健常者とDS患者由来のMGE脳オルガノイドにおけるRNA-seq解析を行ったところ、数個の遺伝子発現に違いが見られた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Application of induced pluripotent stem cells in epilepsy2020

    • 著者名/発表者名
      Hirose Shinichi、Tanaka Yasuyoshi、Shibata Mami、Kimura Yuichi、Ishikawa Mitsuru、Higurashi Norimichi、Yamamoto Toshiyuki、Ichise Eisuke、Chiyonobu Tomohiro、Ishii Atsushi
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Neuroscience

      巻: 108 ページ: 103535~103535

    • DOI

      10.1016/j.mcn.2020.103535

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of human induced pluripotent stem cells derived from skin cells of a patient with Dravet syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Yuichi、Tanaka Yasuyoshi、Shirasu Naoto、Yasunaga Shin'ichiro、Higurashi Norimichi、Hirose Shinichi
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 47 ページ: 101857~101857

    • DOI

      10.1016/j.scr.2020.101857

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Basic study of pathogenesis of epilepsy by means of iPS cell2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuyoshi TANAKA
    • 学会等名
      the 13th Asian & Oceanian Epilepsy Congress (AOEC)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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