Treatment of X-linked neurological diseases by re-opening the neurodevelopmental plasticity through X chromosome reactivation
Publicly Offered Research
| Project Area | Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms |
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| Project/Area Number |
21H05685
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
森 琢磨 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (70545798)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 小脳低形成 / X染色体不活性化 / CASK / X染色体再活性化 / シナプスバランス異常 / 小児てんかん性脳症 |
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| Outline of Research at the Start |
薬理学的手法およびゲノム編集法を応用してX染色体不活性化を解除することによって、染色体状態を活性化状態に戻す。活性化状態が不活性化状態に偏移する過程を可塑性ととらえ、その状態を逆転させることで、染色体の可塑性を再開させるという、新しい概念に基づく治療法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
CASK flox マウスを用いた小脳顆粒細胞培養システムを、小脳低形成のin vitroモデル系として確立した。このシステムでは、Cre 依存的な方法で CASK をノックアウトすることができる。マウスの小脳顆粒細胞の初代培養において、CASK 遺伝子をノックアウトするために Cre recombinase を発現するレンチウイルスベクターを接種した。その結果、対照実験で用いたGFPを発現するウイルスベクターとは異なり、Cre recombinaseを導入することで、小脳顆粒細胞でアポトーシスが誘導されることが示された。また、この CASK ノックアウトによるアポトーシスは、CASK 遺伝子の補完的な発現によって抑制されることが明らかになった。以上の結果により、CASK 遺伝子の発現が小脳顆粒細胞の生存に必要であることが示唆された。
CASK は複数の機能ドメインから構成されていることが知られており、本研究では、さらに、各機能ドメインを欠失した CASK ミュータントが小脳顆粒細胞アポトーシスに及ぼす抑制効果を詳細に調査した。その結果、CASK の CaMK ドメイン、PDZ ドメイン、SH3 ドメインが関与していることが明らかとなった。これらのCASK機能ドメインは、小脳低形成患者において見られるミスセンス変異が分布している領域であり、小脳形成においてこれらの CASK 遺伝子領域が重要であることが示唆された。
また、X染色体不活性化によるCASKのモザイク発現が小脳形成に与える影響を明らかにするために、CASKヘテロ欠損マウスの脳組織を解析したところ、小脳の顆粒細胞がCASK発現依存的であることが確認された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
