各種精神疾患のde novo発症に共通に関連する遺伝子の機能解析と病態解明

• Project Area: Unraveling micro-endophenotypes of psychiatric disorders at the molecular, cellular and circuit levels.
• Project/Area Number: 15H01304
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 星野 幹雄 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 病態生化学研究部, 部長 (70301273)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2016: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 神経科学 / 発生・分化 / 脳神経疾患 / 脳・神経 / 解剖学

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまでに、厳密な細胞分核実験と免疫染色により、AUTS2蛋白質が神経細胞の核だけでなく、細胞質領域、特に神経突起部分にも多く存在することを見出してきた。またAUTS2蛋白質が神経細胞の細胞質において、アクチン細胞骨格系を制御することで、神経細胞移動や神経突起伸長に関与することを明らかにしてきた。本研究計画においては、ノックアウトマウスの解析からAUTS2がシナプス形成に関与すること、小脳の正常な構造形成に必要とされることを見出した。
一般的に、精神疾患の背景には、多かれ少なかれ脳神経系の発生異常があると考えられている。我々は、このようなAUTS2の機能が障害されることで脳神経系ネットワークが障害され、その結果として神経恒常性が破綻し、各種精神疾患が惹起されると考えている。実際に、AUTS2ノックアウトマウスの行動解析では、不安の低下、記憶の低下、社会性行動の低下、知覚過敏などを見出した。このことから、このマウスが精神疾患の動物モデルとして利用できる可能性が示された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Origins of oligodendrocytes in the cerebellum, whose development is controlled by the transcription factor, Sox9 (2016)
  • Author(s): Hashimoto R, Hori K, Owa T, Miyashita S, Dewa K, Masuyama N, Sakai K, Hayase Y, Seto Y, Inoue YU, Inoue T, Ichinohe N, Kawaguchi Y, Akiyama H, Koizumi S, Hoshino M
  • Journal Title: Mech Dev Volume: 140 Pages: 25-40
  • DOI: 10.1016/j.mod.2016.02.004
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Heterozygous Disruption of Autism susceptibility candidate 2 Causes Impaired Emotional Control and Cognitive Memory. (2015)
  • Author(s): Hori K, Nagai T, Shan W, Sakamoto A, Abe M, Yamazaki M, Sakimura K, Yamada K, Hoshino M.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 30 Issue: 12 Pages: e0145979-e0145979
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0145979
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Classic cadherin expressions balance postnatal neuronal positioning and dendrite dynamics to elaborate the specific cytoarchitecture of the mouse cortical area (2015)
  • Author(s): Egusa SF, Inoue YU, Asami J, Terakawa YW, Hoshino M, Inoue T
  • Journal Title: Neurosci Res Volume: 105 Pages: 49-64
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.09.006
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脳神経系の発生と精神疾患そして脳進化-Autism Susceptibility Candidate2 遺伝子の研究を通して- (2016)
  • Author(s): 星野幹雄
  • Organizer: タイムシグナルと制御シンポジウム
  • Place of Presentation: 筑波大学下田臨海実験センター
  • Year and Date: 2016-06-10
• [Presentation] イハラてんかんラット原因遺伝子ierの知的障がい＋てんかん患者リンパ芽球デポジットリーでの発現量 (2016)
  • Author(s): 早瀬ヨネ子，田谷真一郎，伊原信夫，天野殖，星野幹雄
  • Organizer: 第105回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2016-05-12
• [Presentation] Cytoplasmic function of AUTS2 in neural network formation (2015)
  • Author(s): Hoshino M, Nagai T, Shen W, Sakamoto A, Taya S, Hashimoto R, Hayashi T, Abe M, Yamazaki M, Nakao K, Nishioka T, Sakimura K, Yamada K, Kaibuchi K, Hori K
  • Organizer: Society for Neuroscience 45th annual meeting
  • Place of Presentation: McCormick Place, Chicago, IL, USA
  • Year and Date: 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of autism susceptibility candidate 2 gene during development (2015)
  • Author(s): Hoshino M, Hori K
  • Organizer: Tohoku Forum for Creativity, Frontiers of Brain Science, “Development and Disease” symposium
  • Place of Presentation: Tohoku University, Sendai, Japan
  • Year and Date: 2015-08-24
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 各種精神疾患とAUTS2遺伝子、そしてヒトの進化 (2015)
  • Author(s): 星野幹雄
  • Organizer: 平成27年度生理学研究所研究会「シナプスの構造構築と機能発現の分子基盤」
  • Place of Presentation: 生理学研究所
  • Year and Date: 2015-06-18
  • Invited
• [Presentation] Physiological and pathological analyses of an autism-related gene (2015)
  • Author(s): Hoshino M
  • Organizer: EMBO Workshop on Cortical Development in Health and Disease
  • Place of Presentation: Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel
  • Year and Date: 2015-04-26
  • Int'l Joint Research / Invited