主要研究重点
通过使用新型生理相关的人类诱导的多能干细胞模型和转基因小鼠模型,凯文·弗朗西斯(Kevin Francis)博士的实验室专注于使用人类诱导的多能干细胞(IPSC)定义神经发育疾病的生物学机制(IPSC)。
作为博士生和博士后研究员,弗朗西斯博士接受了斑块电生理学,神经发育,细胞应激,遗传学,脂质生物学和多能干细胞生物学的广泛培训。利用这种专业知识,我们在Sanford Research的实验室开发了罕见患者种群的诱导多能干细胞(IPSC)模型,以鉴定细胞特异性效应和信号传导介导的事件,导致关键基因中调节脂质代谢,神经元细胞健康并导致患者的基因突变导致的事件病理学(例如,Nat Med,2016,22(4):388-96)。
弗朗西斯博士与神经发育,细胞信号传导, - 组方法学和开发以定义疾病发病机理并确定稀有疾病的新疗法的疗法的发展与专家建立了强有力的合作。
关于弗朗西斯实验室
实验室项目和新闻
固醇稳态对细胞命运和功能的调节
这项研究的目的是定义固醇生物化学对IPSC衍生物中神经命运选择和功能活性的影响的影响,并确定Wnt信号传导对胆固醇合成疾病中神经功能的影响。
通过脂质稳态调节组织发育
正如临床表型所证明的那样,脂质稳态破坏对人类发育产生巨大影响。使用转基因小鼠模型和人IPSC分化模型,我们定义了脂质稳态如何调节细胞命运和功能。
蛋白质蛋白质相互作用和细胞胆固醇
胆固醇构成细胞膜的关键成分,并且在膜内蛋白质的组织中起着至关重要的作用。使用CRISPR/CAS9基因组编辑,分子建模和晚期蛋白 - 脂质相互作用分析,我们确定蛋白质定位和结合模式对胆固醇含量的选择性和依赖性。
定义神经元 - 胶体相互作用的代谢需求
神经元的神经胶质支持对于神经系统的适当组织和功能活动至关重要。使用小鼠和人类星形胶质细胞,小胶质细胞和神经元的原发性和分化培养物,我们正在确定细胞类型的胆固醇转运和胆固醇水平如何介导定义神经元种群中的突触发生和功能活性等发育过程。
鉴定神经元健康与功能的遗传和药理调节剂
鉴定可以稳定神经元健康和功能的基因和小分子对于治疗影响神经系统的罕见疾病至关重要。使用CRISPR库和市售的小分子库中使用高含量筛选,我们正在尝试鉴定新型的遗传修饰剂或小分子来挽救或减慢神经元疾病的进展。
寻找有效治疗CLN6-BATTEN疾病
这项研究将探索五种不同的治疗方法,以延迟或预防CLN6-BATTEN疾病。我们的实验室在这个多学科团队中的作用将是筛选各种小分子,基因治疗,干细胞和基因编辑方法在CLN6-BATTEN疾病的小鼠和IPS细胞模型中,以加快该疾病患者的临床试验。