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Development of a novel animal model for autism spectrum disorder forcusing on cannabinoid CB1 receptor

Research Project

Project/Area Number 20K16019
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionNagasaki International University

Principal Investigator

Nawata Yoko  長崎国際大学, 薬学部, 講師 (00435140)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords自閉スペクトラム症 / 動物モデル / カンナビノイド / オキシトシン / コルチコステロン / 自閉症スペクトラム症 / カンナビノイドCB1受容体 / 自閉症モデル動物 / 発達障害 / 行動薬理学 / エンドカンナビノイド
Outline of Research at the Start

自閉スペクトラム症(ASD)は、我が国での有病率が1%を超える神経発達症である。現在のASDの薬物治療の問題点は、根本的な治療法が確立されておらず対症療法に限られる点にある。本研究では、エンドカンナビノイドに着目し、カンナビノイドシステムの低下とASDとの関連性をカンナビノイドCB1受容体遺伝子欠損マウスを用いて検証し、エンドカンナビノイドの観点からASDの根本治療を目指す。一方、「ひきこもり」は、現代の社会問題の1つであるが、このうち半数近くがASDを罹患していることが報告されており社会的に注目を集めている。そこで、ASDの治療に留まらず、引きこもり問題解決への道も探る。

Outline of Final Research Achievements

We found that CB1KO mice demonstrated reduced sociability and elevated repetitive grooming behaviors compared to wild-type mice. We next measured serum corticosterone and serum/brain oxytocin, expected as biomarkers for ASD. As a result, serum corticosterone significantly increased in CB1KO mice. In contrast, both serum oxytocin were decreased in CB1KO mice. Based on these results, we next attempted to recover the autistic-like behaviors in CB1KO mice. Then, single administration of an oxytocin receptor agonist, or a type 1 corticotropin-releasing factor (CRF1) receptor antagonist, significantly ameliorated the decrease of sociability and elevated repetitive behaviors in CB1KO mice. Therefore, CB1KO mice could have potential as a novel ASD model mouse and provide possibilities of drug development for ASD using the oxytocin receptor agonist and CRF1 receptor antagonist.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで自閉スペクトラム症(ASD)のストレスシステム異常に基づく動物モデルは皆無であった。本研究成果によりカンナビノイドCB1受容体遺伝子欠損(CB1KO)マウスは、行動学的及び生化学観点からストレスシステム異常を示す新規ASDモデル動物となり得る可能性が示され、この点に本研究の学術的意義がある。また、オキシトシン受容体作動薬及び、コルチコトロピン放出因子(CRF)-1受容体拮抗薬はCB1KOマウスのASD様行動を改善することが明らかになった。中核症状に対する根本的治療薬がないASDにおいて、今後の有望な創薬ターゲットを提供出来た点に社会的意義がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Nalmefene attenuates reinstatement of methamphetamine-seeking behavior in rats through group II metabotropic glutamate receptors (mGluR2/3)2024

    • Author(s)
      Nawata Yoko、Ooishi Rina、Nishioku Tsuyoshi、Yamaguchi Taku
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 456 Pages: 114708-114708

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2023.114708

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3,4-Methylenedioxymethamphetamine (MDMA) impairs cognitive function during withdrawal via activation of the arachidonic acid cascade in the hippocampus2024

    • Author(s)
      Nawata Yoko、Nishioku Tsuyoshi、Yamamoto Tsuneyuki、Yamaguchi Taku
    • Journal Title

      Drug and Alcohol Dependence

      Volume: 257 Pages: 111139-111139

    • DOI

      10.1016/j.drugalcdep.2024.111139

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Autistic-like behaviors mediated by the dysregulation of endocrine systems via oxytocin and corticosterone in cannabinoid CB1 receptor knockout mice2024

    • Author(s)
      Nawata Y, Nishioku T, Yamaguchi T
    • Organizer
      35th World Congress of International College of Neuropsychopharmacology
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 選択的コルチコトロピン放出因子CRF1受容体拮抗薬はカンナビノイドCB1受容体遺伝子欠損マウスの自閉スペクトラム症様行動を改善する2023

    • Author(s)
      永野貴一, 山口拓, 西奥剛, 縄田陽子
    • Organizer
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] LIT-001, a non-peptide oxytocin receptor agonist, ameliorates autistic-like behaviors in cannabinoid CB1 receptor knockout mice2023

    • Author(s)
      縄田陽子, 西奥剛, 山口拓
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会. 2023年12月
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] カンナビノイドCB1受容体遺伝子欠損マウスにおける 自閉スペクトラム症モデル動物としての妥当性2022

    • Author(s)
      安作美香、縄田陽子、山口拓、西奥剛
    • Organizer
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カンナビノイドCB1受容体遺伝子欠損マウスにおける血清オキシトシンの低値と自閉スペクトラム症様行動の発現2022

    • Author(s)
      縄田陽子、安作美香、西奥剛、山口拓
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カンナビノイドCB1受容体遺伝子欠損マウスにおける自閉スペクトラム症様行動の発現2022

    • Author(s)
      縄田陽子, 安作美香, 西奥剛, 山口拓
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 嫌悪記憶の想起におけるエンドカンナビノイド分解酵素阻害薬の増強および抑制作用2021

    • Author(s)
      縄田陽子, 上野愛咲美, 西奥剛, 山口拓
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 恐怖記憶の想起における脳内カンナビノイドによる制御機構2021

    • Author(s)
      縄田陽子, 上野愛咲美, 西奥剛, 山口拓
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州山口支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カンナビノイドCB1受容体遺伝子欠損マウスにおける社会性行動の低下2021

    • Author(s)
      縄田陽子, 安作美香, 西奥剛, 山口拓
    • Organizer
      第74回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Bidirectional regulation by the endocannabinoid in retrieval of fear memory using the fear conditioning task in mice2021

    • Author(s)
      Yoko Nawata, Asami Ueno, Tsuyoshi Nishioku, Taku Yamaguchi
    • Organizer
      The 94th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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