| Project/Area Number |
20H03597
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52030:Psychiatry-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
染矢 俊幸 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50187902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 道弘 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50193173)
江川 純 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (80648527)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 自閉スペクトラム症 / 培養神経細胞 / ハイコンテントスクリーニング / High Content Screening / Kinase inhibitor / 自閉症 / 拝コンテントスクリーニング / シナプス / ミクログリア |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では約1,000種類の自閉スペクトラム症(ASD)リスク遺伝子を網羅的に操作した神経細胞・ミクログリア共培養系において形態マルチパラメータを計測し、これを指標としてリスク遺伝子群を類型化する。この類型化により細胞レベルでの表現型への影響が均質な遺伝子群が抽出される。これは、さらに高次のレベルである脳回路や認知・行動の表現型を用いた病態研究の土台となる。また、ASD患者が保有するリスク遺伝子変異により生物学的に均質なサブグループへ分類することが可能となる。さらに網羅的化合物スクリーニングにより細胞表現型レベルで均質なグループごとにASDの候補治療薬を提案することが可能である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
自閉スペクトラム症（Autism Spectrum Disorder; ASD）のリスク遺伝子の変異を加えた培養神経細胞の変化を指標としてHigh Content Screeningの技術を用いて形態的マルチパラメータ（神経細胞数、神経突起長、シナプス数）を用いることとした。しかしこれまでにHCSによるシナプス数カウントの実験系が確立していないため、その実験系の確立を行った。シナプス発達および精神神経疾患に関連が報告されているKinase (AKT, TNIK, DYRK1A, TAOK2, GAK)に注目し(Crino, 2015; Duchon and Herault, 2016; Baltussen et al., 2018)、計5種類のKinase inhibitor（CP43, AKTi-1/2, Harmine, PF0626033, LRRK2IN-1, JH-II-127, MLi-2, GSK2578215A, SGC-GAK-1）をそれぞれ添加した。結果全てのKinase inhibitorにおいて（それぞれn=6）DMSOのみ添加のコントロール(n=6)に比して神経突起長、シナプス数が有意に減少していることを確認した。そのうちSGC-GAK-1は近年確立された非常に選択性の高い阻害剤であり(Asquith et al., 2019)、そのリン酸化阻害作用が神経発達に負の影響（神経突起長およびシナプス数の減少）を与えるという研究結果が結果がMol brain誌に採択された (Egawa et al., 2022)。またASDの有力なリスク遺伝子であり、特に聴覚過敏に関連するCNTN5のエクソンシークエンスをASD患者のDNAサンプルにて行い、in silico解析により有害と判定された4つの変異を同定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
COVID-19の影響により発注した抗体やKinase inhibitorの輸送に大きな遅れが出たため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ASD患者DNAサンプルのエクソンシークエンスから同定された4つのCNTN5候補リスク変異の導入用のベクターを作成し、培養神経細胞に導入して、神経発達に与える影響（神経突起長およびシナプス数）についてHigh Content Screeningを用いて明らかにする。
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