ヒト胎生期神経幹細胞の特異性表出機構の解明とその応用によるマウス神経幹細胞ヒト化

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CRISPR/Cas9 スクリーニングの次世代シーケンス（NGS）データを用いて、ノックアウト（KO）されることで神経幹細胞がニューロンに早期分化する遺伝子を探索した。続いて、解析の結果得られた遺伝子のうち、公共遺伝子発現データを元にして、胎生期神経幹細胞においてヒトでマウスより発現量の高い遺伝子に絞り込んだ。絞り込んだ候補遺伝子のうち、ヒト・マウス神経幹細胞間での発現量の差が有意であった数遺伝子の発現を、ヒトiPS細胞由来神経幹細胞（AF22）で減弱させ、AF22が早期に増殖を止めニューロンに分化するようになるのかをクローナル解析を行い検討した。その結果、遺伝子Xを標的とするshRNAを発現させたときに、著しいクローン数の減少が見られたため、以降の実験では遺伝子Xに焦点を当てることとした。続いて、遺伝子Xの発現をAF22で減弱後に分化誘導し、免疫染色を行ってニューロンへの分化能の評価を行った。結果、遺伝子Xの発現を減弱させたAF22は、コントロールよりもより多くのニューロンを産生していた。以上の結果から、遺伝子Xはヒト神経幹細胞が未分化性を維持し、長期間ニューロンを産生することができるという機能において重要な役割を担っていると考えられた。今後は、遺伝子Xがどのようにヒト神経幹細胞の長期間のニューロン産生を可能にしているのか、そのメカニズムを明らかにしていく。そのためにまず、遺伝子Xの発現を減弱させたAF22でRNA-seqを行い、発現が変動した遺伝子群を同定することにより、遺伝子Xがどのような遺伝子発現を制御しているのかを調べる予定である。また、胎生期マウス神経幹細胞において遺伝子Xを過剰発現することで、その増殖やニューロン産生期間の延長が観察されるかどうかも調べる予定である。