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2020 年度 実施状況報告書

パーキンソン病iPS細胞を用いた老化脳環境モデル作製と病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07873
研究機関順天堂大学

研究代表者

石川 景一  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90733973)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードパーキンソン病 / iPS細胞 / アストロサイト / ドパミン神経
研究実績の概要

パーキンソン病は主に中脳ドパミン神経が進行性に脱落する疾患であり、老化は最大の発症要因の1つである。近年ドパミン神経脱落の原因に、神経細胞維持等の機能に関わるアストロサイトやオリゴデンドロサイトといったグリア細胞の関与が指摘されている。本研究はiPS細胞から誘導したドパミン神経細胞とグリア細胞のひとつであるアストロサイトに老化促進化合物を用いて老化モデル細胞を作製し、さらにドパミン神経とアストロサイトを共培養することで、パーキンソン病の発症要因にグリア細胞の老化が如何に関わっているかを解明することを目的としている。
2020年度はiPS細胞からそれぞれ誘導したドパミン神経とアストロサイトの最適な共培養条件を決定することが最初の目標であったが、COVID-19の流行により培養作業ができなかったり制限されていた期間が長期にわたった。培養実験再開後に改めてiPS細胞からそれぞれドパミン神経細胞およびアストロサイトを誘導し、さらにそこから共培養条件の検討を行っている。ある程度共培養可能な培養条件を見いだしつつあるものの、神経成熟マーカー発現等一部の解析は終了しておらず、2020年度終了時点では最適化できたとまでは言えない。また平行して老化促進化合物使用条件下での共培養条件も現在検討中であり、次年度中になるべく早く条件を決定できるように取り組んでいる。これら条件が整えば遺伝性および孤発性パーキンソン病患者由来のiPS細胞を用いて老化とアストロサイトのパーキンソン病発症病態への関与についての解析を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2020年度は主にiPS細胞から誘導した細胞の培養条件を決定する実験を行う予定であったが、COVID-19流行により研究施設での培養実験を4月から開始することができず、培養実験を再開できたのが10月以降になったため、予定より研究進捗が遅れている。

今後の研究の推進方策

COVID-19流行により研究進捗が遅れているが、再開後は予定通りに研究を進めており、引き続き計画していた研究を遂行する。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19流行により培養作業ができない期間があったため、2020年度使用額が少なくなり、翌年度に繰り越した。
繰り越した費用は、予定していた研究を進め、主に細胞培養に必要な消耗品に使用する計画である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件)

  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Newcastle University
  • [雑誌論文] Establishment of an in vitro model for analyzing mitochondrial ultrastructure in PRKN-mutated patient iPSC-derived dopaminergic neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Yokota Mutsumi、Kakuta Soichiro、Shiga Takahiro、Ishikawa Kei-ichi、Okano Hideyuki、Hattori Nobutaka、Akamatsu Wado、Koike Masato
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00771-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methods to Induce Small-Scale Differentiation of iPS Cells into Dopaminergic Neurons and to Detect Disease Phenotypes2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Akihiro、Ishikawa Kei-ichi、Akamatsu Wado
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology.

      巻: - ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/7651_2021_376

  • [雑誌論文] A Cell-Based High-Throughput Screening Identified Two Compounds that Enhance PINK1-Parkin Signaling2020

    • 著者名/発表者名
      Shiba-Fukushima Kahori、Inoshita Tsuyoshi、Sano Osamu、Iwata Hidehisa、Ishikawa Kei-ichi、Okano Hideyuki、Akamatsu Wado、Imai Yuzuru、Hattori Nobutaka
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 101048~101048

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101048

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identifying Therapeutic Agents for Amelioration of Mitochondrial Clearance Disorder in Neurons of Familial Parkinson Disease2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Akihiro、Ishikawa Kei-ichi、Inoshita Tsuyoshi、Shiba-Fukushima Kahori、Saiki Shinji、Hatano Taku、Mori Akio、Oji Yutaka、Okuzumi Ayami、Li Yuanzhe、Funayama Manabu、Imai Yuzuru、Hattori Nobutaka、Akamatsu Wado
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 14 ページ: 1060~1075

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2020.04.011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Astrocytes Protect Human Dopaminergic Neurons from α-Synuclein Accumulation and Propagation2020

    • 著者名/発表者名
      Tsunemi Taiji、Ishiguro Yuta、Yoroisaka Asako、Valdez Clarissa、Miyamoto Kengo、Ishikawa Keiichi、Saiki Shinji、Akamatsu Wado、Hattori Nobutaka、Krainc Dimitri
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 40 ページ: 8618~8628

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.0954-20.2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reduced astrocytic reactivity in human brains and midbrain organoids with PRKN mutations2020

    • 著者名/発表者名
      Kano Masayoshi、Takanashi Masashi、Oyama Genko、Yoritaka Asako、Hatano Taku、Shiba-Fukushima Kahori、Nagai Makiko、Nishiyama Kazutoshi、Hasegawa Kazuko、Inoshita Tsuyoshi、Ishikawa Kei-ichi、Akamatsu Wado、Imai Yuzuru、Bolognin Silvia、Schwamborn Jens Christian、Hattori Nobutaka
    • 雑誌名

      npj Parkinson's Disease

      巻: 6 ページ: 33

    • DOI

      10.1038/s41531-020-00137-8

    • 査読あり

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公開日: 2021-12-27  

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