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Non-invasive brain imaging in a primate model of autism for exploration of therapy

Research Project

Project/Area Number 21K07535
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

Watanabe Satoshi  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 微細構造研究部, 室長 (80302610)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords自閉スペクトラム症 / マーモセット / 陽電子放出断層撮影 / シナプス / ミクログリア / バルプロ酸 / トランスクリプトーム / 陽電子放出トモグラフィー
Outline of Research at the Start

自閉スペクトラム症(ASD)の治療法の研究には、ヒトに近いモデル動物を用いることが望ましい。小型霊長類であるマーモセットの胎生期バルプロ酸曝露個体は、ヒトのASDと類似した社会性行動異常を示すモデルである。本研究では陽電子放出トモグラフィー(PET)を用いて、このマーモセットASDモデルにおける脳のシナプスやグリア細胞の異常を調べ、治療薬の候補を投与して効果を調べる。効果が認められた薬物については、行動解析や遺伝子発現解析などを行い、有効性を検証する。

Outline of Final Research Achievements

Inflammation and synaptic dysfunction have been suggested in the brains of individuals with autism spectrum disorder (ASD), but studies in human cases are limited. The marmoset model with prenatal valproic acid exposure closely recapitulates human ASD. In this study, PET imaging was performed in this model using ligands for TSPO, a marker of microglial activation, and AMPA-type glutamate receptor. TSPO ligand binding was slightly altered in some areas of the ASD model. Ligand binding of AMPA-type receptors was not altered. The brain transcriptome of the ASD model correlated well with a human ASD subtype, suggesting that this model may be useful in the analysis of ASD pathology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究でマーモセットにおいてミクログリアの活性化のマーカーであるTSPOのPETイメージングが可能であることが示された。バルプロ酸マーモセットのトランスクリプトームはヒトASDの炎症フェノタイプの強いサブタイプをよく再現していることから、マーモセットモデルで得られた知見はヒトのASDのサブタイプに適用できる可能性がある。今後さらに解析を進めることにより、ASDの病態の解明や、診断法および治療薬の開発に役立つと考えられる。

Report

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

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] 自閉スペクトラム症モデルマーモセットの大脳皮質におけるプロテオーム解析2024

    • Author(s)
      渡邉 惠、中垣 慶子、長谷川 有美、川島 祐介、一戸 紀孝
    • Organizer
      第13回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質神経細胞のシナプスを構成する分子の解析2024

    • Author(s)
      野口 潤、磯田 李紗、渡邉 惠、中垣 慶子、境 和久、水上 浩明、川島 祐介、一戸 紀孝
    • Organizer
      第13回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 小型霊長類モデル動物から読み解く自閉スペクトラム症の特性と個体差研究2024

    • Author(s)
      中村 月香、佐藤 知子、アンナ マリア ハジエフ、笹井 俊太郎、三村 喬生、渡邉 惠、黒谷 亨、境 和久、野口 潤、川合 伸幸、一戸 紀孝
    • Organizer
      第13回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 自閉症モデルマーモセットの大脳皮質トランスクリプトームとPET画像から示唆されるヒト自閉症のサブタイプ2023

    • Author(s)
      渡邉 惠、小倉 淳、加藤 孝一、中垣 慶子、土屋 明子、野口 潤、磯田 李紗、小賀 智文、一戸 紀孝
    • Organizer
      第46回神経科学大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マーモセット特発性自閉症モデルにおける投射特異的シナプスリモデリングの変化とオキシトシンによる修飾2023

    • Author(s)
      野口潤、渡邉惠、磯田李紗、中垣慶子、境和久、菅野江理子、冨田浩史、水上浩明、渡我部昭哉、山森哲雄、一戸紀孝
    • Organizer
      第12回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Function related auditory intracortical connection in the common marmoset2023

    • Author(s)
      Toshiki Tani, Hiroshi Abe, Kazuhisa Sakai, Satoshi Watanabe, Akiya Watakabe, Hiroaki Mizukami, Tetsuo Yamamori, Noritaka Ichinohe
    • Organizer
      第12回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マーモセット自閉症モデルとヒト自閉症サブタイプおよび15q重複症候群のトランスクリプトームの類似性2022

    • Author(s)
      渡邉惠、小賀智文、中垣 慶子、一戸紀孝
    • Organizer
      BPCNPNPPP4学会合同年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マーモセット自閉症モデルとヒト自閉症サブタイプにおけるモノアミン関連遺伝子発現変動の解析2022

    • Author(s)
      渡邉惠、小賀智文、中垣 慶子、一戸紀孝
    • Organizer
      第24回活性アミンに関するワークショップ
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Transcriptomic similarity of marmoset autism model and human autism subtypes/15q duplication syndrome suggests convergent mechanisms for genetic and environmental factors2022

    • Author(s)
      Satoshi Watanabe, Tomofumi Oga, Keiko Nakagaki, Noritaka Ichinohe
    • Organizer
      NEURO2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Synaptic turnover and inter-synapse interactions in the dorsomedial prefrontal cortex of autism model marmosets2022

    • Author(s)
      Jun Noguchi, Satoshi Watanabe, Risa Isoda, Keiko Nakagaki, Kazuhisa Sakai, Eriko Sugano, Hiroshi Tomita, Akiya Watakabe, Tetsuo Yamamori, Hiroaki Mizukami, Noritaka Ichinohe
    • Organizer
      NEURO2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 早期治療介入を目指したマーモセット自閉症モデルの病態解析2022

    • Author(s)
      渡邉 惠
    • Organizer
      第13回自閉症学研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] バルプロ酸誘発性自閉症モデルマーモセットによるヒト自閉症病態の再現2022

    • Author(s)
      渡邉 惠、小賀 智文、中垣 慶子、一戸 紀孝
    • Organizer
      第11回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 自閉症モデルマーモセット脳におけるシングルセル遺伝子発現解析2022

    • Author(s)
      郷 康広、渡邉 惠、中垣 慶子、小賀 智文、辰本 将司、石川 裕恵、臼井 千夏、一戸 紀孝
    • Organizer
      第11回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Replication of transcription modulations in idiopathic autism by valproic acid-induced marmoset model2021

    • Author(s)
      Satoshi Watanabe, Tomofumi Oga, Keiko Nakagaki, Noritaka Ichinohe
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会 CJK第1回国際会議
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vivo two-photon microscopy analysis of dendritic spines and axonal boutons in a marmoset autism model prefrontal cortex2021

    • Author(s)
      Jun Noguchi, Risa Isoda, Satoshi Watanabe, Keiko Nakagaki, Eriko Sugano, Hiroshi Tomita, Akiya Watakabe, Tetsuo Yamamori, Hiroaki Mizukami, Noritaka Ichinohe
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会 CJK第1回国際会議
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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