ヒト血液脳関門のモデル構築を基礎にしたゴーシェ病神経機能障害の病態解明

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ゴーシェ病は、β-グルコシダーゼ変異によりライソゾーム内のグリコセレブロシダーゼ活性が低下あるいは欠損することが病因である。その基質である糖脂質のグルコセレブロシドが、全身の組織に蓄積すると中枢神経障害を起こす難病であるが、根治療法はなく、主に酵素補充療法が用いられている。しかし、血液脳関門により酵素の通過が困難であるため、神経症状に対する効果は期待できない。これまで開発された動物細胞によるin vitroの血液脳関門モデルは、血液脳関門トランスポータータンパク質発現量がヒトと動物で異なる、という難点がある。そこで本研究では、ヒト細胞から血液脳関門モデルを構築し、健常由来とゴーシェ病由来の比較による機能障害の解明を試みた。初年度では、まず、血液脳関門モデルを構築するため、ゴーシェ病由来iPS細胞から血管内皮細胞の誘導を行い、内皮細胞マーカーの発現を確認し、ライソゾームマーカーの発現を検討した。また、ゴーシェ病の中枢神経機能を解析するために、iPS細胞から神経細胞とミクログリアを誘導し、神経幹細胞マーカー、神経細胞マーカーの発現を検討した。さらに、生細胞測定試薬によって、細胞のviabilityについて検討した。本年度では、ヒト初代培養神経細胞やペリサイトにおいて、CRISPER-CasRxを用いたβ-グルコシダーゼのノックダウンを行った。そのため、ヒトβ-グルコシダーゼのmRNA情報をNCBIからダウンロードし、CRISPER mRNAを設計した。mRNAの設計にはApEを用い、ガイドRNAを付加した2種類のCRISPER mRNAを作製した。