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2019 年度 実績報告書

iPS細胞技術及び患者臨床情報を用いた精神疾患の治療薬応答性の個性創発機構の解明

公募研究

研究領域多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解
研究課題/領域番号 19H04909
研究機関大阪大学

研究代表者

中澤 敬信  大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (00447335)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードiPS細胞 / 統合失調症 / 治療抵抗性 / クロザピン
研究実績の概要

本研究では、独自の臨床情報を保持し、クロザピン応答性が異なる患者群に注目し、研究代表者らが開発してきた最新のiPS細胞関連技術により作製済みの患者神経細胞を用いて、クロザピン応答性の相違(効果有り5名、無し5名)に関わる神経機能の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。また、「iPS細胞の初期化するという特性」を利用して、クロザピン応答性に関わる分子メカニズムの個人差が生まれるメカニズムを明らかにすることが目標である。本年度は、以下の成果を得た。
クロザピン応答性が異なる患者群に注目し、iPS細胞関連技術により作製済みの患者神経細胞を用いて(iPS細胞を疾患発症後の状態(個性創発後)を反映していると考えられる成熟神経細胞に分化させ)、RNA発現解析を実施した(n = 3ペア)。その結果、ZNF578、ZNF808、PGBD3などといった転写関連遺伝子群の発現がクロザピンに応答する患者群由来のiPS神経細胞で高いことが明らかになった。また、やはり転写関連遺伝子であるLHX4の発現が低いことが明らかになった。その他、タンパク質の分解に関連する遺伝子群、免疫応答に関する遺伝子群、サーカディアンリズムに関する遺伝子群、long-non coding遺伝子といった遺伝子について、クロザピンに応答する患者と応答しなかった患者でその発現に相違が見られた。また、当該患者群の疾患発症前の状態(個性創発前)を反映していると考えられるiPS細胞を用いたRNA発現解析も実施し、上記遺伝子群の一部について、iPS細胞でもクロザピンに応答する患者と応答しなかった患者でその発現に相違が見られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

クロザピン応答性不一致のサンプル群(n =3)のiPS神経細胞のRNA発現解析を実施し、3ペアともでその発現が違う遺伝子群を複数個同定することができたため。

今後の研究の推進方策

さらに、クロザピンの効果があった患者となかった患者の神経機能の違いを詳細に明らかにするとともに、その分子メカニズムを抽出する。また、当該患者の臨床データを解析することによって、患者の実際の病態と明らかにしたクロザピンに対する応答性との相関関係を明らかにする。また、大規模患者バイオリソースのなかから、注目する分子基盤に異常がある患者を選択肢し、当該患者の臨床データを解析するとともに、患者血球系細胞からiPS細胞を樹立し、神経細胞の機能異常が再現できるか調べ、明らかにした分子メカニズムの妥当性を評価する。以上の解析から、脳機能の個性の創発に関わる分子メカニズムの一端を明らかにする。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Pathogenic POGZ mutation causes impaired cortical development and reversible autism-like phenotypes2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kensuke、Seiriki Kaoru、Iguchi Tokuichi、Sato Makoto、Yamaguchi Shun、Tamura Masaru、Wakana Shigeharu、Yoshiki Atsushi、Watabe Ayako M.、Okano Hideyuki、Takuma Kazuhiro、Hashimoto Ryota、Hashimoto Hitoshi、Nakazawa Takanobu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: 859

    • DOI

      10.1038/s41467-020-14697-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autism-associated protein kinase D2 regulates embryonic cortical neuron development2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kensuke、Baba Masayuki、Nagayasu Kazuki、Yamamoto Kana、Kondo Momoka、Kitagawa Kohei、Takemoto Tomoya、Seiriki Kaoru、Kasai Atsushi、Ago Yukio、Hayata-Takano Atsuko、Shintani Norihito、Kuriu Toshihiko、Iguchi Tokuichi、Sato Makoto、Takuma Kazuhiro、Hashimoto Ryota、Hashimoto Hitoshi、Nakazawa Takanobu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 519 ページ: 626~632

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.09.048

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling of psychiatric disorders using induced pluripotent stem cell-related technologies2019

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Takanobu、Hashimoto Ryota、Takuma Kazuhiro、Hashimoto Hitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 140 ページ: 321~324

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.06.002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Psychiatric-disorder-related behavioral phenotypes and cortical hyperactivity in a mouse model of 3q29 deletion syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Baba Masayuki、Yokoyama Kazumasa、Seiriki Kaoru、Ozaki Norio、Yamamoto Tadashi、Takuma Kazuhiro、Hashimoto Ryota、Hashimoto Hitoshi、Nakazawa Takanobu
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology

      巻: 44 ページ: 2125~2135

    • DOI

      10.1038/s41386-019-0441-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Whole-brain block-face serial microscopy tomography at subcellular resolution using FAST2019

    • 著者名/発表者名
      Seiriki Kaoru、Kasai Atsushi、Nakazawa Takanobu、Niu Misaki、Naka Yuichiro、Tanuma Masato、Igarashi Hisato、Yamaura Kosei、Hayata-Takano Atsuko、Ago Yukio、Hashimoto Hitoshi
    • 雑誌名

      Nature Protocols

      巻: 14 ページ: 1509~1529

    • DOI

      10.1038/s41596-019-0148-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide Modulates Dendritic Spine Maturation and Morphogenesis via MicroRNA-132 Upregulation2019

    • 著者名/発表者名
      Hayata-Takano Atsuko、Kamo Toshihiko、Kijima Harui、Seiriki Kaoru、Ogata Katsuya、Ago Yukio、Nakazawa Takanobu、Shintani Yusuke、Higashino Kosuke、Nagayasu Kazuki、Shintani Norihito、Kasai Atsushi、Waschek James A.、Hashimoto Hitoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 39 ページ: 4208~4220

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2468-18.2019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脳内シンギュラリティ細胞の探索を目指した全脳イメージングとアンバイアス解析2019

    • 著者名/発表者名
      橋本均、中澤敬信
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症関連遺伝子POGZの患者特異的de novo変異の大脳皮質神経分化における表現型解析2019

    • 著者名/発表者名
      松村憲佑、勢力薫、永瀬将志、綾部信哉、山田郁子、古瀬民生、山本果奈、北川航平、猪口徳一、佐藤真、山口瞬、田村勝、若菜茂晴、吉木淳、渡部文子、岡野栄之、田熊一敞、橋本亮太、橋本均、中澤敬信
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会(NEURO2019)
  • [学会発表] 多発家系患者のiPS分化神経細胞を用いた統合失調症の分子病態解析2019

    • 著者名/発表者名
      山本果奈、栗生俊彦、中澤敬信、松村憲佑、永安一樹、馬場優志、山森英長、安田由華、藤本美智子、鶴崎美徳、松本直通、田熊一敞、橋本亮太、橋本均
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会(NEURO2019)
  • [学会発表] 全脳イメージングシステムFASTを用いたアンバイアスで仮説に依らない脳内シンギュラリティの検出2019

    • 著者名/発表者名
      橋本均、中澤敬信、勢力薫、笠井淳司
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトiPS細胞技術を用いた精神疾患モデルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      中澤敬信、橋本亮太、田熊一敞、橋本均
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いた精神疾患のメカニズム研究と創薬への応用2019

    • 著者名/発表者名
      中澤敬信、橋本亮太、田熊一敞、橋本均
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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