| 研究課題/領域番号 |
20K20602
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
尾崎 紀夫 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40281480)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | 22q11.2欠失 / 3q29欠失 / iPS細胞 / 精神疾患 / 心疾患 |
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| 研究実績の概要 |
精神疾患患者は心疾患の合併率が高く、心疾患患者においては精神疾患が併発しやすいなど、精神疾患と心疾患は互いを高頻度に合併し、双方の関連性が示唆されている。本研究では臨床所見、ヒトiPS細胞及びモデルマウスを活用した多層的解析により、心臓病態と脳病態の関連性を明らかにすることを目的とした。本年度は、（1）22q11.2欠失症候群患者iPS細胞からの心筋細胞への分化誘導法の確立、(2) 22q11.2欠失症候群患者及び3q29欠失症候群患者iPS細胞からの興奮性神経細胞への分化誘導、(3) 22q11.2欠失モデルマウスの脳および心臓のトランスクリプトーム解析を行った。
項目(1)について、ヒト心臓モデル構築のためiPS細胞から心筋細胞への分化誘導法の最適化を行った。iPS細胞株毎で分化条件を最適化することにより、心筋細胞マーカー（cTnT）陽性率が90%を超える高純度の心筋細胞が得られている。項目(2)については、ヒト脳モデルの構築のため大脳皮質の約80%を占める興奮性神経細胞への分化誘導を行った。分化誘導後の神経細胞は全ての細胞株でそのほとんどが興奮性神経細胞マーカー（vGLUT1）陽性であり、Ca2+イメージングにより神経細胞活動が確認されている。項目(3)としては、22q11.2欠失モデルマウスの脳および心臓を用いたRNA-seq解析を行った。現在、分子レベルでの心臓病態と脳病態の関連性を明らかにするため詳細な解析を進めている。
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| 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
計画当初に使用を予定していた市販の心筋細胞分化誘導キットが突如販売中止となった影響により、別キットを用いた分化誘導の条件検討が必要となった。また、代替で使用したキットを用いても高純度の心筋細胞を得ることが難しく、分化誘導法を共同研究者の協力を得て最適化を行ったため、進捗はやや遅れているとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
22q11.2-ｆloxマウスと同様に、3q29-floxマウスの作製を行い、心臓特異的に標的染色体領域が欠失することで脳機能にどのような影響が出るか、行動解析により検討を行う。また、作製したモデルマウスの脳および心臓のトランスクリプトーム解析を行うことで分子レベルでの心臓病態と脳病態の関連性を明らかにする。
さらに令和3年度に最適化した心筋細胞分化誘導法により、22q11.2欠失症候群患者および3q29欠失症候群患者iPS細胞から心筋細胞を作製し、抗精神病薬に対する薬物応答の違いやカルシウム動態の解析を行うとともに、心筋細胞・興奮性神経細胞を対象にトランスクリプトーム解析を実施する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画当初に使用を予定していた市販の心筋細胞分化誘導キットが突如販売中止となった影響により、心筋分化誘導法の条件検討が必要となり、次年度への予定していた研究内容の持ち越し及び次年度での使用額が生じた。持ち越しが生じた研究費は、トランスクリプトーム解析や心筋細胞の詳細な解析に用いる。
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