D2R-mediated Gs/Gi rebalancing in ALS motor neurons

ALS 运动神经元中 D2R 介导的 Gs/Gi 重新平衡

基本信息

批准号：
22K15736
负责人：
森本悟
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

今年度の研究実施計画：ヒトiPS細胞の脊髄運動ニューロンへの分化誘導：Chemically Transitional embryoid-body-like State (CTraS)法およびSendai virusを用いて、健常者ならびに家族性（孤発性）ALS患者由来ヒトiPS細胞にlhx3, ngn2, islet1の３因子を導入し、ヒト脊髄運動ニューロンに迅速かつ高効率に分化させる。今年度の研究実績：健常者（４検体）ならびにゲノム編集を含む家族性ALS患者（TARDBP変異あるいはFUS変異を有する４検体）由来iPS細胞から迅速かつ高効率にヒト脊髄運動ニューロンを誘導する方法を開発した。これまでの方法では、脊髄運動ニューロン誘導の効率が悪く純度も低く、また誘導や評価の手順が複雑であるなどの制約があった。この新しいプロトコールでは、低分子ベースのアプローチ（CTraS法）と転写因子の導入（lhx3, ngn2, islet1、あるいはLHX3, NGN2, ISLET1）を組み合わせ、わずか2週間で80％近い誘導効率を達成した。また、細胞の不均一性を克服するため、iPS細胞由来のLMNの形態と生存率を、タイムラプス顕微鏡と機械学習/深層学習を用いて個々の細胞ごとに解析し、高精度な病態生理評価システムを確立した。このような迅速かつ高効率で簡便なプロトコールと1細胞単位の評価手法により、iPS細胞由来脊髄運動ニューロンを用いた大規模病態解析や創薬スクリーニングへの応用が可能となる。上記成果について、下記プレプリントサーバーより参照可能。Selena Setsu, Satoru Morimoto, Shiho Nakamura, Fumiko Ozawa, Yukihide Tomari, Hideyuki Okano. An efficient induction method for human spinal lower motor neurons and high-throughput image analysis at the single cell level. bioRxiv 2023.04.18.537412; doi: https://doi.org/10.1101/2023.04.18.537412

今年的研究计划：将人IP细胞分化为脊柱运动神经元：使用化学过渡性胚胎样状态状态（CTRAS）方法（CTRAS）方法和仙境病毒，三个因素，LHX3，NGN2和ISLET1，引入了来自健康的个体和家族（孢子型）Als患者和有效的人，并有效地衍生成人类IPS细胞中，并有效地将人类IPS衍生到人类IPS细胞中。今年的研究结果：我们开发了一种方法来快速有效地诱导来自健康受试者（4个标本）和家族性ALS患者（4个具有TARDBP或FUS突变的标本）的IPS细胞的人脊柱运动神经元，包括基因组编辑。先前的方法受到诱导脊柱运动神经元的限制，例如效率低下和低纯度以及诱导和评估的复杂程序。该新协议结合了一种基于分子的小方法（CTRA）与转录因子引入（LHX3，NGN2，ISLET1或LHX3，NGN2，ISLET1），在短短两周内实现了近80％的诱导效率。为了克服细胞异质性，使用延时显微镜和机器学习/深度学习对每个单个细胞的IPS细胞的形态和存活率进行了分析，并建立了高度准确的病理生理评估系统。这种快速，高效和简单的方案和单细胞评估方法使使用IPS细胞衍生的脊髓运动神经元使用大规模病理分析并将其应用于药物发现筛查。以上结果可以从下面的预印服务器引用。 Selena Setsu，Satoru Morimoto，Shiho Nakamura，Fumiko Ozawa，Yukihide Tomari，Hideyuki Okano。人脊柱下运动神经元和单个细胞水平上的高通量图像分析的有效诱导方法。 Biorxiv 2023.04.18.537412; doi：https：//doi.org/10.1101/2023.04.18.537412

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

神経変性疾患における真のDMTを実現するための“iPS細胞"の役割（シンポジウム: 精神神経医療における「聖杯」とは：Disease-Modifying Therapyの現在地と可能性）

“iPS细胞”在神经退行性疾病中实现真正DMT的作用（研讨会：什么是神经精神医学的“圣杯”：疾病修饰疗法的现状和可能性）

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Setsu S;Morimoto S;Nakamura S;Ozawa F;Takahashi S;Okano H.;森本悟
通讯作者：
森本悟

PRACTICAL INDUCTION AND EVALUATION METHOD OF HUMAN MOTOR NEURONS TARGETED AT DRUG SCREENING FOR ALS.

针对 ALS 药物筛选的人体运动神经元实用归纳和评估方法。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Setsu S;Morimoto S;Nakamura S;Ozawa F;Takahashi S;Okano H.
通讯作者：
Okano H.

An efficient induction method for human spinal lower motor neurons and high-throughput image analysis at the single cell level

人脊髓下运动神经元的有效诱导方法和单细胞水平的高通量图像分析

DOI：
10.1101/2023.04.18.537412
发表时间：
2023
期刊：
bioRxiv
影响因子：
0
作者：
Setsu Selena;Morimoto Satoru;Nakamura Shiho;Ozawa Fumiko;Tomari Yukihide;Okano Hideyuki
通讯作者：
Okano Hideyuki

紀伊ALS

纪伊肌萎缩侧索硬化症