神経疾患創薬を志向した大脳オルガノイドの開発とそれを利用した多検体解析技術の構築

开发用于神经系统疾病药物发现的脑类器官，并利用它们构建多分析物分析技术

• 批准号: 18KK0443
• 负责人: 平野 和己
• 金额: $ 9.9万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18KK0443/
• 关键词: 脳オルガノイド; 神経幹細胞; 海馬; 創薬; 神経疾患; 大脳オルガノイド; 海馬発生; てんかん; 創薬スクリーニング; マルチ電極アレイ

近年、3次元大脳発生モデル「大脳オルガノイド」が報告されたが、ヒト多能性幹細胞(ES/iPS)細胞に起因する課題(長い誘導期間、高い培養コスト、神経系以外のジャンク細胞の存在)が山積しており、多検体をハイスループットに解析する創薬スクリーニングへの利用には適していない。本申請課題では基課題で確立した大脳オルガノイド誘導技術を発展させ神経疾患創薬を志向した新たな大脳オルガノイドの作成を目指す。この新規オルガノイドを用いた神経疾患創薬への応用の足がかりとして、最も頻度の高い神経疾患のひとつである「てんかん」に着目した。てんかんは、異常な神経興奮が乱発する神経疾患であり、側頭葉てんかんに関しては、海馬を起点に興奮が広がる事が多い。てんかん発作後のラット海馬では、新生神経細胞が適切な配置を取る事が出来ず、異常な神経興奮を繰り返す事が報告されている。このように異所的な配置を取る新生神経細胞を無力化する方法がてんかん根治には必要となが、脳発達期における3次元的な位置情報が重要となる為、その評価系には、3次元馬発生モデルの作成が必須となる。本年度は、WNTシグナル促進剤とSHHシグナル促進剤を組み合わせることで作成したPROX1陽性神経細胞を大量に含む海馬オルガノイドを利用し、てんかんやアルツハイマー病などの神経疾患のモデルへの応用に着手した。本年度(2022年度)は、新型コロナウイルス蔓延の影響もあり、日本に滞在し上記の検討を行った。

Born in recent years, three yuanta 脳 発 モ デ ル "big 脳 オ ル ガ ノ イ ド" が report さ れ た が, ヒ ト pluripotent stem cells (ES/iPS) cause に す る subject (long induced period, high い い cultivate コ ス ト, god 経 outside の ジ ャ ン の ク cells exist) が pile mountain high し て お り, much 検 を ハ イ ス ル ー プ ッ ト に parsing す る gen 薬 ス ク リ ー ニ <s:1> グへ グへ グへ make use of に に to adapt to て な な な. This application subject で は foundation subject で establishment し た big 脳 オ ル ガ ノ イ ド induction technology を 発 exhibition さ せ god 経 disorders gen 薬 を ambition し た new た な big 脳 オ ル ガ ノ イ ド の made を refers す. こ の new rules オ ル ガ ノ イ ド を with い た god 経 disorders gen 薬 へ の 応 with foot の が か り と し て, god the most high も frequency の い 経 disorders の ひ と つ で あ る "て ん か ん" に with mesh し た. て ん か ん は, abnormal な 経 excited が disorderly god 発 す る god 経 disorders で あ り, side head leaves て ん か ん に masato し て は, starting point of hippocampal を に excited が hiroo が る が い more. て ん か ん 発 made after の ラ ッ ト hippocampal で は, god 経 newborn cells が appropriate configuration を take る な が out ず, abnormal な god 経 excited を Qiao り return す matter が report さ れ て い る. こ の よ う に な configuration by different を る god 経 new cell を disablement す る method が て ん か ん radical に は necessary と な が, 脳 発 phase of に お け る 3rd dimensional な position information が important と な る for, そ の review 価 department に は, 3 dimensional horse 発 モ デ ル の が must consummate と な る. This year は, WNT シ グ ナ ル promote tonic と SHH シ グ ナ ル promote tonic を group み close わ せ る こ と で made し た PROX1 positive cells god 経 を に containing む hippocampal オ ル ガ ノ イ ド を using し, て ん か ん や ア ル ツ ハ イ マ ー disease な ど の god 経 disorders の モ デ ル へ の 応 with に to し た. This year (2022), コロナウ, the spread of a new type of コロナウ ス ス ス ス <s:1> has affected <s:1> あ and Japan has been in a standstill on <s:1> 検.