多能性幹細胞を用いた神経発達障害における炎症のモデル化

Modeling Inflammation on Neurodevelopmental Disorders Using Pluripotent Stem Cells.

• Beatriz C Freitas
• Patricia C B Beltrão-Braga
• Maria Carolina Marchetto

抄録

神経発達障害（ND）は、遺伝的または環境的な手がかりに基づく様々な表現型を持つ、発達中の神経系の障害によって特徴づけられます。現在、知的障害（ID）、注意欠陥多動性障害（ADHD）、自閉症スペクトラム障害（ASD）を含む、いくつかの障害がNDの下にグループ化されています。このような疾患には複数の原因があり、診断方法も様々ですが、いくつかの疾患には炎症性の要素が含まれていることが知られています。本研究では、人工多能性幹細胞（iPSC）を用いて、齧歯類モデルや臨床データから得られたin vivoデータを補完しながら、いくつかの疾患をディッシュ内でモデル化した。NDを示す単発性症候群は、患者を募集する能力と臨床データが利用可能であるため、iPSCを用いてモデル化することがより可能である。これらの遺伝性疾患のいくつかは、Fragile X Syndrome（FXS）、Rett Syndrome（RTT）、およびDown Syndrome（DS）である。環境性疾患は、胎児の神経障害を引き起こすことが知られている妊娠中のジカウイルス感染など、母体の免疫活性化（MIA）によって引き起こされることがある。本章では、ASDや環境性疾患研究における神経炎症の役割に焦点を当て、疾患研究における幹細胞研究の進歩をレビューすることを目的としています。

Neurodevelopmental disorders (ND) are characterized by an impairment of the nervous system during its development, with a wide variety of phenotypes based on genetic or environmental cues. There are currently several disorders grouped under ND including intellectual disabilities (ID), attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD), and autism spectrum disorders (ASD). Although NDs can have multiple culprits with varied diagnostics, several NDs present an inflammatory component. Taking advantage of induced pluripotent stem cells (iPSC), several disorders were modeled in a dish complementing in vivo data from rodent models or clinical data. Monogenic syndromes displaying ND are more feasible to be modeled using iPSCs also due to the ability to recruit patients and clinical data available. Some of these genetic disorders are Fragile X Syndrome (FXS), Rett Syndrome (RTT), and Down Syndrome (DS). Environmental NDs can be caused by maternal immune activation (MIA), such as the infection with Zika virus during pregnancy known to cause neural damage to the fetus. Our goal in this chapter is to review the advances of using stem cell research in NDs, focusing on the role of neuroinflammation on ASD and environmental NDs studies.