ヒト多能性幹細胞由来の大脳新皮質組織を用いた霊長類に於ける神経回路の再構築

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本年度は、昨年度の計画で記載した通り、海外における研究基盤立ち上げに研究時間を充てている。米国Salk研究所に長期渡航し、SFEBq法を用いて3次元での大脳皮質組織の誘導を行った。非血清存在下に神経組織が誘導されることを元に、まずSFEBq法によって神経上皮の誘導を行い、Wnt/BMP阻害剤の添加によりそれらの神経組織を吻側化する事で大脳皮質領域の誘導を行うことで、分化誘導開始後30-40日で３次元のヒト大脳組織を得ることができた。この際に、アメリカでのヒト胚性幹細胞の主要ラインの一つであるH9 cell lineを用い、feeder freeで分化誘導を行い、その再現性が取れることを確認した。得られた神経組織は当初のin vitro培養条件では培養90日程度の長期培養が可能であり、培養100日前後まで安定して培養できるようになった。免疫染色にて、分化誘導した組織が大脳組織であることを確認し、その層構造形成が発生段階を追うようにして形成されていることを確認できた。日本におけるKhES1の細胞ラインでは、継代間でのばらつきが少なかったが、H9ラインではとても大きく、再現性を担保することが困難であったため、分化誘導をかける際の酵素の種類や、ROCK inhibitorの濃度を含め、様々な条件を検討してみたが、再現性という点ではKhES1を上回る結果は得られなかった。細胞ライン間での分化傾向の違いに加え、継代間でのばらつきまで認めるため、SFEBqそのものは再現できるものの、日本で行うように効率良い再現に関しては、約6ヶ月検討してみたが、達成できなかった。大脳オルガノイドの移植については、日本の所属先で引き継ぎの上継続して行っており、その指導に関与し、論文作成に深く関わって現在投稿中である。