ヒトiPS細胞由来の大脳皮質ネットワークを用いた小児期認知症におけるシナプス機能障害のモデル化。

シナプスの恒常性の変化は、脳疾患における認知機能や行動の障害と関連している。しかし、小児期発症の認知症におけるシナプス機能障害については、まだ十分に解明されていない。そこで本研究では、小児期発症の認知症の代表的な疾患であるサンフィリッポ症候群（ムコ多糖症III型A：MPS IIIA）のドナーから得られた人工多能性幹細胞（iPS細胞）を用いて、ヒト大脳皮質回路を構築した。 培養下におけるMPS IIIA患者由来ニューロンの活動電位発火能力および形態は、健常ドナー由来のニューロンと類似している。 しかし、長期的な神経成熟過程において、興奮性シナプスの過剰活性化による興奮・抑制の不均衡、ネットワークダイナミクスの乱れ、およびシナプス恒常性に関連する遺伝子発現の調節異常が明らかになった。本研究は、小児期発症型認知症における神経生理学的表現型を検出するためのin vitroヒト神経モデルを検証するとともに、MPS IIIAおよび関連する脳疾患における認知機能の改善を目的として、シナプス機能障害を標的とする創薬戦略を支持するものである。