視床が大脳皮質神経回路の"設計士"であることを発見
〜神経発達症の病態解明と創薬・再生医療への応用に期待〜
【ポイント】
・高度な認知機能を担うヒト大脳皮質注1）の神経回路注2）を、ヒトiPS細胞から作った大脳皮質と視床注3）のオルガノイド注4）を融合させた「アセンブロイド」を用いて試験管内で再現。
・細胞種特異的なヒト大脳皮質の神経回路が、視床との相互作用により形成されることを初めて発見。
・自閉スペクトラム症など神経発達症注5）の病態解明や創薬・再生医療への応用に期待。
名古屋大学大学院創薬科学研究科の西村 優利 博士後期課程大学院生、小坂田 文隆 教授らの研究グループは、多能性幹細胞（iPS細胞）からヒト脳の神経回路を試験管内で再構築する系を確立し、ヒト脳における神経回路形成原理の一端を解明しました。
ヒトで高度に発達した認知などの脳機能を支えるのは、大脳皮質に形成される神経回路です。自閉スペクトラム症に代表される神経発達症では、この神経回路の構造や機能が破綻すると考えられており、ヒト大脳皮質の神経回路の形成過程を研究することは、神経発達症の治療法の開発につながると期待されています。しかし、ヒトの脳で直接研究を進めることには倫理的な障壁が大きく、ヒトを対象とした神経回路研究は困難でした。本研究では、ヒト神経回路を研究するために、ヒトiPS細胞からヒト大脳皮質の神経回路を試験管内で再構築しました。ヒトiPS細胞から大脳皮質オルガノイドと視床オルガノイドを作製し、それらを融合した「アセンブロイド」を作製したところ、大脳皮質と視床の間に神経接続が形成されました。特定の細胞集団に生体大脳皮質に特徴的な神経活動注6）が観察され、この細胞集団特異的な神経活動は視床との相互作用により形成されることを明らかにしました。本研究成果は、ヒト脳における神経回路形成の理解を深めるだけでなく、神経発達症の病態の解明や創薬・再生医療への貢献が期待されます。
本研究成果は、2025年11月18日（日本時間）付で米国の学術雑誌 『Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America』 に掲載されました。
DOWNLOAD