神経科学：ヒトの脳オルガノイドがマウス内で神経ネットワークを形成する
Nature
マウスに移植されたヒト脳オルガノイド（ヒト細胞から培養された3Dの脳様組織）が、脳活動を支える機能的な神経ネットワークの形成を含め、脳発達のいくつかの特徴を再現することを示した。この知見を報告する論文が、Nature にオープンアクセスで掲載される。この成果は、ヒト脳オルガノイドの統合を可能にする、脳容積が縮小したマウスを作製する手法の開発によって実現した。このモデルは、これまでより詳細なヒト脳発達研究に役立つかもしれない。
ヒトの脳発達の研究は、脳組織が入手困難であることに制約されてきたが、幹細胞にもとづくモデルが、この課題に対処するうえで役立ってきた。げっ歯類の宿主に脳オルガノイドを移植することは、ヒトのニューロンの機能を調べる機会となる。また、疾患や治療法候補の研究にも活用できる。しかし、空間的な制約やげっ歯類のニューロンとの競合により、ヒト脳オルガノイドが宿主内に組み込まれることは制限されてきた。
Sergiu Pașcaら（スタンフォード大学〔米国〕）は、こうした移植実験の成果を改善することを目指した。著者らは、大脳皮質領域を欠損させたマウスを作製するための遺伝学的手法を考案した。これにより、ヒト脳オルガノイドが組み込まれる空間を確保した。移植されたオルガノイドは、良好に増殖して空間の大部分を占めることが示された。また、多様なヒト脳細胞へと分化し、神経回路を形成し、大脳皮質組織に似た複雑な構造を形成することも示された。統合された皮質組織は、一部の行動に関与しているかもしれない。実際に、大脳皮質領域を欠損させたマウスで、オルガノイドを移植した場合と移植していない場合を比較したところ、運動課題や記憶課題の結果に差異が示された。
著者らは、このシステムの応用例をいくつか検証した。たとえば、低酸素性損傷（組織が十分な酸素を受け取れない状態）にともなう影響として、歩行パターンの違いが観察された。これらの観察結果は、ヒト疾患や神経発達障害をより詳細に研究するうえで、このシステムが有用であることを示している。
著者らは、実験は厳格な倫理指針にしたがって実施されたと述べている。また、こうしたモデルを用いた継続的な研究にともなう社会的、医学的、および倫理的な影響を扱う適切な指針を確立することの重要性を強調している。著者らは、このアプローチが神経発達の研究、疾患のモデル化、および将来的な治療法の開発にも役立つと期待している。
- Article
- Open access
- Published: 16 September 2026
Kaganovsky, K., Kelley, K.W., Gschwind, T. et al. Developmental xenocortication using human-derived organoids in mice. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11032-2
Nature Podcast: Transplanted human brain-tissue takes root in mice without a cortex
https://www.nature.com/articles/d41586-026-02927-1
Human brain organoids (3D brain-like tissue grown from human cells) transplanted into mice are shown to replicate some features of brain development, including the formation of functional neural networks that can support brain activity, a study in Nature demonstrates. The achievement is facilitated by the development of a method for producing mice with a reduced brain volume to enable the integration of the human brain organoid. This model may support the study of human brain development in more detail than was previously possible.
The study of human brain development has been limited by the inaccessibility of brain tissue, but stem-cell-based models have helped to address this challenge. Transplanting brain organoids into rodent hosts offers an opportunity to explore how human neurons function and can be used to study disease and potential treatments. However, limited space and competition with rodent neurons have restricted the integration of human brain organoids within their hosts.
Sergiu Pașca and colleagues sought to improve the outcomes of such transplantation experiments. They designed a genetic strategy for generating mice with depleted cortex regions, which makes space for human brain organoids to integrate. The transplanted organoids are shown to grow well; they occupy most of the space, differentiate into a diverse range of human brain cells, organize into neural circuits and form complex structures that resemble cortical tissue. The integrated cortical tissue may contribute to some behavioural outcomes; comparisons of cortex-depleted mice with and without the organoids demonstrate differences in motor and memory tasks.
The authors test some potential applications for this system. For example, differences in gait were observed as an effect of hypoxic injury (when tissues do not receive enough oxygen). These observations demonstrate the potential to study human disease or neurodevelopmental disorders in more detail.
The experiments were conducted following rigorous ethical guidelines, the authors note; they emphasize the importance of establishing suitable guidance covering the potential social, medical and ethical implications of ongoing work on such models. They hope that this approach will be useful for studying neurodevelopment, modelling disease, and potentially developing therapeutics in the future.
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- Open access
- Published: 16 September 2026
Kaganovsky, K., Kelley, K.W., Gschwind, T. et al. Developmental xenocortication using human-derived organoids in mice. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11032-2
Nature Podcast: Transplanted human brain-tissue takes root in mice without a cortex
https://www.nature.com/articles/d41586-026-02927-1
doi: 10.1038/s41586-026-11032-2
「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。
