患者由来iPS細胞を用いた統合失調症分子基盤の解明

使用患者来源的 iPS 细胞阐明精神分裂症的分子基础

基本信息

批准号：
22791141
负责人：
堀内泰江
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22791141/
关键词：
統合失調症遺伝子 iPS細胞脳分化神経科学発生酸化ストレス

项目摘要

統合失調症の生物学的基盤を分子レベルで明らかにする上で、患者由来組織の解析は最も直接的なアプローチであることから、これまでに統合失調症患者死後脳を用いた解析が行われてきた。しかし、死後脳サンプルは死後時間、死因によるpHの変化、死後脳サンプルの凍結融解など考慮すべき点が多く、また、長期にわたる薬物療法、喫煙、薬物乱用のため死後脳の変化が疾患による一次的なものか、薬物による二次的変化なのかを明らかにすることが困難であり注意深い結果の解釈を要求されていた。近年、山中らによりヒト線維芽細胞から人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell:iPSC)が作製できることが報告され(Takahashi et al.Cell 2007,Park et al.Cell 2008)、この作成技術を用いた疾患特異的iPSCの解析は新たな研究リソースとして注目されている。我々は、統合失調症患者5例,健常対照者2例の線維芽細胞よりiPS細胞の樹立に成功した。iPSCコロニーの品質評価としてRetrovirusによって導入された遺伝子(Oct3/4,Sox2,Klf4,c-Myc)のサイレンシングの確認。Teratoma形成。Embryoid body(EB)の形成率、未分化マーカー(NANOG、SSEA1、TRA-1-60等)の発現の確認、さらにNeurosphere-based culture system(Okada et al.2008)を用いてneurosoheareの形成効率、RT-PCRによる神経系マーカー(SOX1,NCAM)の発現量、コロニーのmorphologyをもとに各サンプル6クローンずつの解析に用いるクローンを選択した。患者由来細胞と対照群由来iPSCから選択した各クローンからDopamine NeuronなどProjection Neuronや、Interneuronへの分化誘導を行った。今後、これらの細胞を用いてマイクロアレイ解析、メタボローム解析、患者由来細胞内における酸化ストレス反応性・抗精神病薬反応性の検討等を行う。

由于对患者衍生的组织的分析是阐明精神分裂症在分子水平上的生物学基础的最直接方法，因此目前已经进行了精神分裂症后大脑的分析。然而，事后大脑样本有许多考虑因素，例如由于死亡时pH的变化，由于死亡原因而导致的pH变化以及死后脑样品的冻融。此外，由于长期的药物治疗，吸烟和滥用药物，很难确定死后大脑的变化是疾病的主要还是次要的，并且需要仔细解释结果。最近，Yamanaka等人。报道说，诱导的多能干细胞（IPSC）可以由人成纤维细胞产生（Takahashi等人Cell 2007，Park等人Cell 2008），使用该生产技术对疾病特异性IPSC进行了分析，吸引了人们的关注作为一种新的研究资源。我们成功地从五名精神分裂症患者和两名健康对照组中从成纤维细胞中建立了IPS细胞。逆转录病毒引入的基因（OCT3/4，SOX2，KLF4，C-MYC）的沉默确认为IPSC菌落的质量评估。畸胎瘤形成。基于胚胎体（EB）的形成率，未分化的标记（Nanog，SSEA1，Tra-1-60等）的表达选择了每个样品的六个克隆的克隆，神经系统标记的形成效率，神经系统标志物的表达水平（SOX1，NCAM）和RT-PCR和rt-PCR的表达水平。分化被诱导到来自患者衍生的细胞和对照衍生的IPSC的多巴胺神经元和中间神经元等投射神经元中。将来，这些细胞将用于分析微阵列，代谢组，并研究患者衍生细胞内的氧化应激和抗精神病药。