アレキサンダー病患者由来iPS細胞を用いたアストロサイトの病的変化誘発因子の探索

利用亚历山大病患者的 iPS 细胞寻找诱发星形胶质细胞病理变化的因素

基本信息

批准号：
22K07878
负责人：
近藤洋一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka Medical and Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07878/
关键词：
アレキサンダー病アストロサイト脱髄 iPS細胞 GFAP

项目摘要

アレキサンダー病研究において忠実な動物モデルができないのは、ヒトのアストロサイトがマウスなどと比べてより複雑な機能をもっているためであるとの仮説のもと、アレキサンダー病患者由来iPS細胞から誘導したグリア細胞を脳内にもつキメラマウスを作製して動物モデルとすることを試みている。これまでアレキサンダー病特異的グリア細胞キメラマウスの組織学的解析を進めていたが、アレキサンダー病の病理学的特徴であるローゼンタール線維がヒトアストロサイト内に出現しなかったため、その原因を考察してきた。まずアレキサンダー病発症にはグリア線維性酸性蛋白（GFAP）の遺伝子変異だけでは不十分で、何らかのトリガーとなるもの（例えば炎症性のシグナル）が関わって初めてアストロサイトの機能異常が生じるのではないかと考えて、脳内炎症環境の一側面としての酸化ストレスをin vitroで付加する実験を行った。H2O2を培地に添加することで正常アストロサイト内でもローゼンタール線維様の凝集物が生成するが、患者由来アストロサイトの場合、より低濃度のH2O2添加でも凝集物がみられることがわかった。さらに例数を増やすほか、他の炎症関連蛋白や低酸素負荷によるローゼンタール線維の生成を試みて結果をまとめ論文化する方針である。in vivo実験では、中枢神経系の部位特異的（すなわち前脳背側・腹側、脊髄背側・腹側）にアストロサイトを誘導することに成功した。ただし、これら細胞をマウス脳内に移植してキメラマウスとするには、アストロサイトが分化し過ぎているために十分な移植片を形成しないという問題を生じている。

基于以下假设：在亚历山大氏病研究中不能忠实动物模型的原因是，人类星形胶质细胞的功能比小鼠具有更复杂的功能，我们试图创建包含源自源自大脑中亚历山大氏病患者的IPS细胞的神经细胞的嵌合小鼠，并将其用作动物模型。直到现在，已经对亚历山大特异性神经胶质细胞嵌合小鼠进行了组织学分析，但是由于人类星形胶质细胞中没有出现Rosenthal Fibers（Alexander病的病理学特征），因此已经研究了原因。首先，我们认为单独的神经胶质纤维化酸蛋白（GFAP）突变不足以发展亚历山大病的发展，并且只有在涉及某种触发（例如炎症信号）（例如炎症信号）的情况下才会发生星形胶质细胞功能障碍，并且实验可以实现氧化应激，以增加氧化应激，这是大脑中炎症性环境的一个方面。将H2O2添加到培养基中，即使在正常的星形胶质细胞中也会产生类似罗斯塔尔的聚集体，但是在患者衍生的星形胶质细胞的情况下，发现即使添加H2O2浓度较低，也观察到聚集。除了增加病例的数量外，该公司计划试图由于缺氧负荷而产生其他与炎症相关的蛋白质和罗森塔尔纤维，并编译结果并进行讨论。在体内实验中，我们在中枢神经系统（即前脑的背侧和腹侧，脊髓的背侧和腹侧）成功诱导星形胶质细胞特定于位置。但是，如果将这些细胞移植到小鼠脑中形成嵌合小鼠，则出现的问题是星形胶质细胞太分了，并且没有形成足够的移植物。