ヒト前頭葉脳オルガノイドを起点としたin vitro病態モデルを用いた創薬戦略
从人额叶脑类器官开始使用体外病理模型的药物发现策略
基本信息
- 批准号:22H02771
- 负责人:
- 金额:$ 11.15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
創薬開発において神経・精神疾患分野で新薬が承認される確率は極めて低い。その原因として、統合失調症などの精神疾患では、ヒト高次脳機能を担う前頭葉に機能異常が認められるにも関わらず、ヒト前頭葉の機能を模した評価系がないことが挙げられる。この問題点を解決するために、本研究では、ヒト多能性幹細胞(iPS細胞)から前頭葉オルガノイドと異なる脳領域オルガノイドを誘導し、それらを融合させることで前頭葉アセンブロイドを作製し、領域間相互作用をin vitroで再構成し、ヒト前頭葉機能をin vitroで再現することを目指す。まずヒト脳における大脳皮質と視床の相互作用を再構成するために、ヒトiPS細胞より大脳皮質オルガノイドと視床オルガノイドの誘導を試みた。単一細胞にばらしたヒトiPS細胞をv-bottom well plateに播種し、細胞塊を形成させた。細胞塊に、大脳皮質の発生と視床の発生に必要な因子を適切なタイミングで適切な濃度で段階的に処置した。形成したオルガノイドにける脳領域特異的なマーカーの発現はqPCRにより評価し、オルガノイドの構造は切片を作製し、細胞種、細胞形態、層構造を各種マーカータンパク質に対する免疫染色により評価した。その結果、大脳皮質オルガノイドは、特異的なマーカーを発現し、極性を有する層構造を形成した。視床オルガノイドは、大脳皮質オルガノイドとは異なる構造を形成し、視床特異的なマーカーを発現していた。次いで、アセンブロイド内の領域間相互作用を明らかにするために、緑色蛍光タンパク質のEYFPあるいは赤色蛍光タンパク質のmCherryをKnock-inしたヒトiPS細胞株を樹立した。ヒトiPS細胞をCRISPR/Cas9システムを用いて高効率かつ低毒性にゲノム編集を行うために、プラスミドの導入方法や細胞のセレクション方法などの条件検討を行い、最適化を行った。
The accuracy rate of new drug discovery in the mental and psychiatric disorders is extremely low. The cause of schizophrenia is mental illness, and the function of the anterior lobe is abnormal. This study addresses the issue of how pluripotent stem cells (iPS cells) can be induced, fused, and reorganized in vitro by domain interactions. The interaction between the cortex and the optic bed in the brain was reorganized and induced by iPS cells in the cortex and optic bed. The cells were seeded on a v-bottom well plate and the cell mass was formed. The factors necessary for the development of cell mass, cortex and optic bed should be treated at appropriate concentrations and levels. The development of domain-specific immunostaining by qPCR, cell morphology, and layer structure As a result, the large cortex has a unique layer structure, which is formed by the formation of polar layers. The structure of the optic bed is different from that of the optic bed, and the optic bed is different from that of the optic bed The interaction between domains in the secondary, secondary and tertiary environment was clearly identified. The green, secondary and tertiary environment was identified by the EYFP and the mCherry. The CRISPR/Cas9 system of iPS cells is used for high efficiency, low toxicity, low
项目成果
期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
脳を知り、作り、操ることで、新たな治療を目指す
通过理解、创造和操纵大脑来寻求新的治疗方法
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kushima Itaru;Lo Tzuyao;Aleksic Branko;Ozaki Norio;武部貴則;西川昌志, 本多政夫, 金子周一;Kawakatsu-Hatada Y,Murata S,Mori A,Kimura K,Taniguchi H.;小坂田文隆
- 通讯作者:小坂田文隆
霊長類ES細胞由来オルガノイド複合体を用いた脳モデルの構築と病態モデルへの応用
利用灵长类 ES 细胞类器官复合物构建脑模型及其在病理模型中的应用
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:小寺知輝,竹内遼介;佐藤彰典;小坂田文隆
- 通讯作者:小坂田文隆
脳機能の理解と新規治療戦略の創出を目指して
旨在了解大脑功能并制定新的治疗策略
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nakano Michitaka;Taguchi Ryosuke;Kikushige Yoshikane;Isobe Taichi;Miyawaki Kohta;Mizuno Shinichi;Tsuruta Nobuhiro;Hanamura Fumiyasu;Yamaguchi Kyoko;Yamauchi Takuji;Ariyama Hiroshi;Kusaba Hitoshi;Nakamura Masafumi;Maeda Takahiro;Kuo Calvin J.;Baba Eishi;Ak;小坂田文隆
- 通讯作者:小坂田文隆
視覚運動予測誤差を処理する大脳皮質の階層ネットワーク
大脑皮层中处理视觉运动预测错误的分层网络
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:常深泰司;石黒雄太;鎧坂朝子;服部信孝;小坂田文隆
- 通讯作者:小坂田文隆
サルおよびヒトの多能性幹細胞を用いた脳オルガノイド研究
使用猴子和人类多能干细胞进行脑类器官研究
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Jeyarajah Mariyan J.;Jaju Bhattad Gargi;Kelly Rachel D.;Baines Kelly J.;Jaremek Adam;Yang Fei-Hung P.;Okae Hiroaki;Arima Takahiro;Dumeaux Vanessa;Renaud Stephen J.;小坂田文隆
- 通讯作者:小坂田文隆
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小坂田 文隆其他文献
Wnt signaling promotes retinal regeneration in the adult mammal
Wnt信号促进成年哺乳动物视网膜再生
- DOI:
- 发表时间:
2007 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
小坂田 文隆;ら - 通讯作者:
ら
同時多平面二光子イメージングによる神経回路の三次元解析
使用同时多平面双光子成像对神经回路进行三维分析
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
恩田 将成;竹内 遼介;鈴木 俊章;森本 菜央;磯部 圭佑;小坂田 文隆 - 通讯作者:
小坂田 文隆
長期の生理学実験および行動実験に適用可能なG欠損狂犬病ウイルスベクターの開発
适用于长期生理和行为实验的G缺陷狂犬病病毒载体的开发
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
山口 真広;森本 菜央;小坂田 文隆 - 通讯作者:
小坂田 文隆
Molecular and viral approaches to elucidate structure and function of neural circuits
阐明神经回路结构和功能的分子和病毒方法
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Toshiaki Suzuki;Fumitaka Osakada;Fumitaka Osakada;Fumitaka Osakada;小坂田 文隆;小坂田 文隆;Fumitaka Osakada;Fumitaka Osakada;小坂田文隆;小坂田文隆;小坂田 文隆;小坂田 文隆;小坂田 文隆;小坂田文隆 - 通讯作者:
小坂田文隆
Multiple alpha generators mmodel for MEG/FEG : mechanism of ERS/ERD
MEG/FEG 的多个 alpha 生成器 mmodel:ERS/ERD 机制
- DOI:
- 发表时间:
2008 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
小坂田 文隆;ら;Y. Naruse - 通讯作者:
Y. Naruse
小坂田 文隆的其他文献
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ヒト前頭葉脳オルガノイドを起点としたin vitro病態モデルを用いた創薬戦略
从人额叶脑类器官开始使用体外病理模型的药物发现策略
- 批准号:
23K24034 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
高次視覚野受容野形成における視床核の役割
丘脑核在较高视野感受野形成中的作用
- 批准号:
26890013 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
成体網膜の再生における幹細胞の増殖・分化および神経回路形成の制御機構の解明
阐明成体视网膜再生过程中干细胞增殖分化和神经回路形成的控制机制
- 批准号:
20700303 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
成体網膜の再生における新生ニューロンの神経回路形成に関する研究
成人视网膜再生过程中新生神经元神经回路形成的研究
- 批准号:
19800063 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
げっ歯類および霊長類における網膜の発生および再生に関する研究
啮齿动物和灵长类动物视网膜发育和再生的研究
- 批准号:
06J02758 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
Brain assembloid culture in vivo
体内脑组装体培养
- 批准号:
23K18586 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
多能性幹細胞の自己組織化能の促進とアセンブルによる小脳オルガノイドモデルの創出
通过促进和组装多能干细胞的自组织能力创建小脑类器官模型
- 批准号:
21H03812 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)