アルツハイマー病研究のための新しい3D脳組織モデルを開発(Alzheimer’s: novel 3D brain tissue model)

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2026-08-04 ミュンヘン大学(LMU)

ミュンヘン大学(LMU)と共同研究チームは、アルツハイマー病の病態を再現できる新しい3次元(3D)脳組織モデルを開発した。このモデルは、ヒト由来細胞から構築した3D脳組織内で、アルツハイマー病に特徴的なアミロイドβの蓄積やタウタンパク質の異常、神経細胞やグリア細胞の相互作用などを生体に近い環境で再現できる点が特徴である。従来の二次元培養系や動物モデルでは再現が難しかった病態進行や細胞間相互作用を詳細に解析でき、神経変性のメカニズム解明に役立つことが示された。また、このモデルは新規治療薬候補の有効性や安全性を評価する創薬プラットフォームとしても利用可能であり、動物実験の削減にも貢献すると期待される。本成果は、アルツハイマー病の発症・進行機構の理解を深めるとともに、個別化医療や神経変性疾患の新たな治療法開発を加速させる重要な研究基盤となる。

<関連情報>

生理学的および疾患関連のミクログリア表現型を調査するための、再現可能なヒト脳組織の三次元モデル A reproducible three-dimensional model of human brain tissue to investigate physiological and disease-associated microglia phenotypes

Julien Klimmt,Carolina Cardoso Gonçalves,Jessica Valentina Montgomery,Stephan A. Müller,Merle Bublitz,Severin Filser,Lars Paeger,Brigitte Nuscher,Angelika Dannert,Sigrun Roeber,Veronica Pravata,Martina Schifferer,Joshua J. Shrouder,Nathalie Schulz,Judit González-Gallego,Silvia Cappello,Thomas Misgeld,Nikolaus Plesnila,Eduardo Beltrán,Jochen Herms,Elena De Domenico,Marc D. Beyer,Joachim L. Schultze,Christian Haass,… Dominik Paquet
Nature Neuroscience  Published:04 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-026-02367-0

アルツハイマー病研究のための新しい3D脳組織モデルを開発(Alzheimer’s: novel 3D brain tissue model)

Abstract

Stem-cell-based in vitro models offer promising potential to elucidate human brain cell functions and interactions, but limitations in reproducibility, maturation and cell-type diversity persist. Especially, prolonged incorporation of mature microglia and studies of neuroinflammation have proven challenging. Here, we developed a human induced pluripotent stem cell-based three-dimensional cortical brain tissue model (3BTM) containing neurons, astrocytes and microglia with high reproducibility, maturity and viability. 3BTMs show morphological, functional and proteomic maturation of all cell types, leading to high similarity to their in vivo counterparts. Incorporated microglia survive for over 6 months and display mature morphology, functions and gene expression. Importantly, when engineered to model Alzheimer’s disease pathology, 3BTMs recapitulate key disease hallmarks, including amyloid deposition, increased phospho-tau levels and neuroinflammation, with microglia shifting their transcriptional landscape to disease-relevant signatures. Treatment of Alzheimer’s disease 3BTMs with anti-Aβ immunotherapy cleared deposits and largely reversed disease signatures in glia. Together, our microglia-containing model provides a platform for studying physiological and pathological states of human brain tissue.

医療・健康
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