サブタイプ特異的な抑制性神経の選択作出が可能にする精神疾患神経活動スクリーニング

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03567
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分51030:病態神経科学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 石川 充 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (10613995)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: iPS細胞 / 神経活動 / 抑制性神経細胞

研究成果の概要

本研究では精神疾患の病態解析や創薬スクリーニングを見据えて、ヒトiPS細胞からの効率的なサブタイプ特異的な神経分化誘導を行うこと、さらにin vitroで簡便に神経活動をモニターできる実験系を構築することが目標である。今回研究代表者は複数の統合失調症患者や神経発達障害患者、さらにアルツハイマー病患者などのiPS細胞からサブタイプ特異的な神経細胞を誘導する遺伝子導入システムの構築に成功した。さらに、光遺伝学的な神経活動惹起に応じて神経活動を光計測として計測するシステムをiPS細胞由来神経細胞に適用した。これによって、疾患患者由来神経細胞のシナプス形成能や神経活動能を測定することができた。

自由記述の分野

神経発生・精神医学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の主要な意義としては精神疾患の病態評価や治療薬開発のための有用なツールを開発できた点である。具体的には、iPS細胞の効果的な活用方法を作出した点である。一般的に、iPS細胞からの神経細胞分化には時間・労力を要する上に細胞クローンごとの多様性が大きいことで、実験結果の再現性が低くなる傾向にあった。そこで我々はより選択的なサブタイプ特異的な神経細胞への分化誘導法を作出した。また、神経活動のモニターもロバストに行えるように、光操作・光計測を基盤とした手法を適用した。これによって、特定の家族性疾患のみならず、大規模な検体数の孤発性患者に対するiPS細胞実験の応用ができるようになる。