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遺伝子改変マウスを用いた双極性障害患者デノボ変異の機能解析

Research Project

Project/Area Number 18J14675
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurochemistry/Neuropharmacology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中村 匠  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords双極性障害 / 精神疾患 / デノボ変異 / CRISPR/Cas9 / 自閉スペクトラム症 / 自閉症 / 統合失調症
Outline of Annual Research Achievements

双極性障害(bipolar disorder)は、躁およびうつ状態を繰り返す精神疾患である。その発症には遺伝要因の関与が強いと考えられ、多くの関連遺伝子が同定されているが、これらの遺伝子が双極性障害に関連する分子機序は未だ不明であり、こうした遺伝子の改変マウスで双極性障害モデルマウスとして確立しているものはない。近年、健常者な両親と、双極性障害を発症した子のトリオ家系において、子のみが持つ新生突然変異、すなわちデノボ(de novo)変異を探索する全エクソン解析が行われ、多数のデノボ変異が同定された。本研究では、双極性患者で同定されたデノボ変異を再現した遺伝子改変マウスを複数系統作製し、行動変化やその分子機構の解析を行った。
行動変化の解析については、輪回し行動解析およびインテリケージ解析を行った。作成した遺伝子改変マウスの一部で、双極性障害患者でたびたび見られる注意力の低下や睡眠の異常などの行動変化を見いだした。その他には、自閉症患者でもデノボ変異が報告されている遺伝子の改変マウスについては、体重低下といった発達障害様特徴や、固執性や社会性の異常といった自閉症の主要症状を示すことを明らかにした。
本研究では、患者で同定されたデノボ変異を再現することにより、患者で見られる特徴の一部を再現できることを明らかにした。この結果は遺伝子改変マウスを用いたデノボ変異の機能解析の有用性を示唆するものである。一方で本研究は、ひとつの遺伝子変異の再現では双極性障害の特徴のすべてを生じるには至らず、双極性障害の発症には多遺伝子の変異や多型が関与している近年の仮説を補強するとともに、複数の変異・多型を持つ遺伝子改変マウスの研究の有用性を示唆する結果となった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Glutamine-induced signaling pathways via amino acid receptors in enteroendocrine L cell lines2020

    • Author(s)
      Nakamura Takumi、Harada Kazuki、Kamiya Taichi、Takizawa Mai、K?ppers Jim、Nakajima Kazuo、G?tschow Michael、Kitaguchi Tetsuya、Ohta Kunihiro、Kato Tadafumi、Tsuboi Takashi
    • Journal Title

      Journal of Molecular Endocrinology

      Volume: 64 Issue: 3 Pages: 133

    • DOI

      10.1530/jme-19-0260

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Quantitative evaluation of incomplete preweaning lethality in mice by using the CRISPR/Cas9 system2018

    • Author(s)
      Nakamura T, Nakajima K, Ohnishi T, Yoshikawa T, Nakanishi M, Takumi T, Tsuboi T, Kato T
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 16025-16025

    • DOI

      10.1038/s41598-018-34270-5

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] De novo UNC13B mutation identified in a bipolar disorder patient increases a rare exon-skipping variant2018

    • Author(s)
      Nakamura Takumi、Jimbo Kotori、Nakajima Kazuo、Tsuboi Takashi、Kato Tadafumi
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology Reports

      Volume: 38 Issue: 4 Pages: 210

    • DOI

      10.1002/npr2.12027

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Analysis of genome-edited mouse lines modeling de novo mutations found in bipolar disorder patients.2019

    • Author(s)
      1.Nakamura T. Nakajima K. Kasahara T. Kobayashi Y. Itohara S. Tsuboi T. and Kato T.
    • Organizer
      第42回神経学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of genome edited mice modeling de novo mutations found in patients with bipolar disorder2019

    • Author(s)
      1.Nakamura T. Nakajima K. Kasahara T. Kobayashi Y. Itohara S. Tsuboi T. and Kato T
    • Organizer
      World congress of psychiatric genetics
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 双極性障害患者で同定されたデノボ変異の機能解析2019

    • Author(s)
      Nakamura T, Nakajima K, Kasahara T, Kobayashi Y, Itohara S, Tsuboi T, Kato T
    • Organizer
      第1回マルチスケール脳・領域班会議
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation of mutant mice modeling de novo mutations found in bipolar disorder patient2018

    • Author(s)
      Nakamura T, Nakajima K, Tsuboi T, Kato T
    • Organizer
      WFSBP 2018 Asia Pacific Regional Congress of Biological Psychiatry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 双極性障害患者で見られたデノボ変異の遺伝子改変マウスによる機能解析2018

    • Author(s)
      中村匠
    • Organizer
      2018年次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Modeling de novo mutations found in bipolar disorder patients in mice by CRISPR/Cas9 system2018

    • Author(s)
      中村匠, 中島一夫, 坪井貴司, 加藤忠史
    • Organizer
      第40回 日本生物学的精神医学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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