アルツハイマー病早期診断・治療に向けた神経回路活動異常同期現象発生機構の解明

アルツハイマー病（Alzheimer's disease; AD）は，その典型的な臨床症状である認知や記憶の障害が発生するよりもかなり前の時点で原因となる脳内の変化が始まっていると考えられており，早期診断手法の確立，治療方法の開発が急務である．アミロイドβ（Amyloid β; Aβ）の蓄積が神経回路の興奮／抑制バランスを崩し，結果として生じる異常な活動の神経毒性がシナプス伝達の阻害，神経細胞死につながるという仮説をin vitro系を利用した実験により確認，薬理的な抑制手法の探索を行なうことが本研究の目的である．健常者，AD患者由来ヒトiPS 細胞（AD由来はPreselinin-1 A246E 変異）から分化誘導した培養神経回路を作成してその電気活動を比較，早期に発生する異常な活動の検出を目指す．計画初年度である本年度は，電極付細胞培養皿（High-Density MicroElectrode Array; HD-MEA，26400個の電極が集積化されており，1024点を選択して神経活動計測を行なうことができる）上にiPS細胞から分化誘導した神経回路を形成する条件の探索を実施した．基板表面のコーティング（Laminin, Laminin511），培養液（Neural maintenance XF medium (Axol Bioscience)，B27plus (ThermoFisher)，Brainphys (STEMCELL)），DAPT添加の有無（Notchシグナル阻害による神経分化の促進）の条件について，免疫組織化学染色（Nestine, NeuN）により評価した結果，Laminin/Brainphys/DAPT添加の条件（播種時のみB27, N2 Supplement添加培地を使用）が最適と判断した．

アルツハイマー病（Alzheimer's disease; AD）は，その典型的な臨床症状である認知や記憶の障害が発生するよりもかなり前の時点で原因となる脳内の変化が始まっていると考えられており，早期診断手法の確立，治療方法の開発が急務である．アミロイドβ（Amyloid β; Aβ）の蓄積が神経回路の興奮／抑制バランスを崩し，結果として生じる異常な活動の神経毒性がシナプス伝達の阻害，神経細胞死につながるという仮説をin vitro系を利用した実験により確認，薬理的な抑制手法の探索を行なうことが本研究の目的である．健常者，AD患者由来ヒトiPS 細胞（AD由来はPreselinin-1 A246E 変異）から分化誘導した培養神経回路を作成してその電気活動を比較，早期に発生する異常な活動の検出を目指す．計画初年度である本年度は，電極付細胞培養皿（High-Density MicroElectrode Array; HD-MEA，26400個の電極が集積化されており，1024点を選択して神経活動計測を行なうことができる）上にiPS細胞から分化誘導した神経回路を形成する条件の探索を実施した．基板表面のコーティング（Laminin, Laminin511），培養液（Neural maintenance XF medium (Axol Bioscience)，B27plus (ThermoFisher)，Brainphys (STEMCELL)），DAPT添加の有無（Notchシグナル阻害による神経分化の促進）の条件について，免疫組織化学染色（Nestine, NeuN）により評価した結果，Laminin/Brainphys/DAPT添加の条件（播種時のみB27, N2 Supplement添加培地を使用）が最適と判断した．