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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15736/
• 关键词: ALS; 運動ニューロン; ドパミンD2受容体; Gタンパク質; アデノシンA2A受容体

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

This year 's <s:1> research implementation plan: ヒトiPS cell <s:1> spinal cord movement ニュ ロ ロ <e:1> へ differentiation induction: Youdaoplaceholder0 Transitional embryoid body-like State (CTraS) method およびSendai virusを using ヒト て, healthy ならびに familial (solitary) ALS patients derived ヒトiPS cells にlhx3, ngn2 The islet 1-sub3-factor を is introduced into the <s:1> and ヒト spinal cord movement ニュ ロ ロ に に, which rapidly ロ and efficiently に differentiates させる. Be our の research performance: health often 検 body (4) な ら び に ゲ ノ compiling を ム containing む familial ALS patients (TARDBP - different あ る い は FUS - different を have す る 検 body 4) origin iPS cells か ら quickly か つ high working rate に ヒ ト spinal marrow movement ニ ュ ー ロ ン を induced す る method を open 発 し た. こ れ ま で の way で は, spinal marrow ニ ュ ー ロ ン induced の sharper rate が 悪 く も く low purity ま た induced や review 価 の hand shun が complex 雑 で あ る な ど の restrict が あ っ た. こ の new し い プ ロ ト コ ー ル で は, low molecular ベ ー ス の ア プ ロ ー チ (CTraS method) と planning write factor の import (lhx3, ngn2, islet1, あ る い は lhx3, ngn2, islet1) を group み close わ せ, わ ず か で nearly 80% between 2 weeks い induction rate of unseen を reach し た. ま た, cell の heterogeneity を overcome す る た め, iPS cell origin の LMN の morphological を と survival, タ イ ム ラ プ ス 顕 micromirror と mechanical learning/deep learning を い て a 々 の cells ご と に analytical し, high-precision な pathological physiological evaluation 価 シ ス テ ム を establish し た. こ の よ う な quickly か つ high working rate easy で な プ ロ ト コ ー ル と 1 cell 単 a の review 価 gimmick に よ り spinal marrow and movement of the origins, iPS cells ニ ュ ー ロ ン を with い た mass pathological parsing や gen 薬 ス ク リ ー ニ ン グ へ の 応 may use が と な る. The results above are に に に て て て, and the results below are プレプリ トサ トサ バ バ よ よ for reference. 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

项目成果

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）

• 发表时间: 2022
• 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。

• 发表时间: 2022
• 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
• 作者: Setsu Selena;Morimoto Satoru;Nakamura Shiho;Ozawa Fumiko;Tomari Yukihide;Okano Hideyuki
• 通讯作者: Okano Hideyuki

大規模レジストリーデータベース（PRO-ACT）を活用したALSに対するロピニロール塩酸塩の有効性の検証

使用大型注册数据库验证盐酸罗匹尼罗治疗 ALS 的有效性 (PRO-ACT)

• 发表时间: 2022
• 作者: Setsu S;Morimoto S;Nakamura S;Ozawa F;Takahashi S;Okano H.;森本悟;森本悟;髙橋愼一，森本悟，伊東大介，伊達悠岳，岡田健佑，Muh Chyi Chai，西山亜由美，鈴木直輝，平井美和，加部泰明，末松誠，陣崎雅弘，青木正志，佐藤泰憲，中原仁，鈴木則宏，岡野栄之;森本悟，髙橋愼一，伊東大介，伊達悠岳，岡田健佑，Muh Chyi Chai，西山亜由美，鈴木直輝，平井美和，加部泰明，末松誠，陣崎雅弘，青木正志，佐藤泰憲，中原仁，鈴木則宏，岡野栄之
• 通讯作者: 森本悟，髙橋愼一，伊東大介，伊達悠岳，岡田健佑，Muh Chyi Chai，西山亜由美，鈴木直輝，平井美和，加部泰明，末松誠，陣崎雅弘，青木正志，佐藤泰憲，中原仁，鈴木則宏，岡野栄之

紀伊ALS

纪伊肌萎缩侧索硬化症

• 发表时间: 2023
• 期刊: Clin Neurosci
• 作者: 佐々木良元;森本悟;小久保康昌
• 通讯作者: 小久保康昌