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Elucidation of Molecular Pathogenesis Leading to Abnormal Synapse Formation in the Pathogenesis of Autism

Research Project

Project/Area Number 20K21471
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Tomita Taisuke  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (30292957)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords自閉症 / バルプロ酸 / セクレトーム / シナプス / プロテオミクス / 神経細胞 / 接着分子
Outline of Research at the Start

自閉症(ASD; Autism Spectrum Disorder)とは社会コミュニケーションの障害、行動・興味・活動の限定された反復様式によって診断される発達障害の一つであるが、その発症メカニズムの勝敗は不明である。そこで本研究においては、妊娠マウスへのバルプロ酸投与モデルを用い、ASD病態発症関連分子の網羅的同定とその機能解析を主眼として研究を遂行する。

Outline of Final Research Achievements

Autism (ASD; Autism Spectrum Disorder) is a developmental disorder. In this study, we analyzed the mechanism of ASD-like behavioral abnormalities in the offspring of pregnant mice treated with valproic acid, which is frequently used as a rodent model of ASD. They found that secreted Lingo2 (sLingo2), a metabolite of Lingo2, a neuronal synaptic adhesion molecule, caused excitatory synaptogenesis. Further clarification of the detailed mechanism by which sLingo2 induces excitatory synapse formation is expected to lead to a new understanding of the mechanism of ASD pathogenesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究でASDモデルマウスの病態と関連して見出されたsLingo2はヒトiPSC細胞由来神経細胞でもシナプス異常を惹起する。また、興味深いことに、Lingo2遺伝子を含む領域のコピー数変異がASD患者において見出されており、ASD患者の死後脳患者単一核RNAシークエンスデータを用いたモジュール解析においてもASDターゲット遺伝子としてLingo2が同定されている。すなわち、Lingo2はASDの発症に深く関わっていることが想定され、今後Lingo2を利用した新たなASD治療・予防薬や診断法の開発につながることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 Other

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

  • [Int'l Joint Research] ミュンヘン工科大学(ドイツ)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ミュンヘン工科大学(ドイツ)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 母体免疫活性化と自閉症スペクトラム障害2021

    • Author(s)
      吉田文明、富田泰輔
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 72 Pages: 423-425

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Autism-associated variants of neuroligin 4X impair synaptogenic activity by various molecular mechanisms2020

    • Author(s)
      Yumoto Takafumi、Kimura Misaki、Nagatomo Ryota、Sato Tsukika、Utsunomiya Shun、Aoki Natsue、Kitaura Motoji、Takahashi Koji、Takemoto Hiroshi、Watanabe Hirotaka、Okano Hideyuki、Yoshida Fumiaki、Nao Yosuke、Tomita Taisuke
    • Journal Title

      Molecular Autism

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 0-1

    • DOI

      10.1186/s13229-020-00373-y

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 自閉症モデルマウスにおけるシナプス形成異常関連分子Lingo2の代謝機構解析2021

    • Author(s)
      熊詩若、吉田文明、伊藤弦太、高鳥翔、富田泰輔
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Elucidation of molecular mechanism that induce abnormal excitatory synapse formation in valproic acid-induced rodent model of autism spectrum disorders2020

    • Author(s)
      Fumiaki Yoshida, Ryota Nagatomo, Misaki Kimura, Genta Ito, Sho Takatori, Taisuke Tomita
    • Organizer
      BIOUT
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 研究室ウェブサイト

    • URL

      https://neuropsc.f.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~neuropsc

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-08-03   Modified: 2023-01-30  

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