2021 Fiscal Year Annual Research Report
操作・モデリングから迫る精神病態シナプスパソロジーの多階層理解
| Project Area | Constructive understanding of multi-scale dynamism of neuropsychiatric disorders |
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| Project/Area Number |
18H05433
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高木 朗子 (林朗子) 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (60415271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 昌司 上智大学, 理工学部, 教授 (30188304)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 精神疾患 / マルチスケール / 樹状突起スパイン / NEURONシミュレーション / iPS細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までは統合失調症モデルマウスとしてDISC1 KDマウスの樹状突起演算や行動解析を進めてきたが、DISC1 KDで検出された現象が本マウスに特異なものなのか、それとも統合失調症に共通する病態生理なのかを検証する。そのために、現在、統合失調症に関連する遺伝子として最もゲノムワイドでのエビデンスが蓄積しているSETD1Aに注目し、患者が有する変異を忠実に再現したKOマウスをマルチスケール解析し、シナプスインテグレーションを定量的に明らかにした。SETD1A KOモデルのin vivoの所見として、in vivo cell-attached recordingによる神経発火の定量をおこなった。さらに、精神疾患に関連する個体レベルの表現型を検証するために行動解析を一式をおこなった。個体レベルの所見とシナプスレベルの所見に如何なる関連・相関があるかを、多階層に検証した。またこのようなモデルマウスで得られた所見が、本当にヒト精神疾患でも関連するか検証するために、SETD1AをノックアウトしたヒトiPS細胞を慶応大学岡野研と共に作成し、iPS細胞由来神経細胞の解析もおこなった。ヒト精神疾患との関連を別の方法で模索するために、統合失調症の死後脳を解析するための共同研究に着手した。統合失調症死後脳の世界的権威であるピッツバーグ大学Sweet教授との議論を開始し、来年度以降、Sweet研の死後脳を使用できる状態になった。シナプス解析方法に関するMatLab scriptや深層学習Scriptについても準備をすすめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定の実験はすべて完遂し、興味深い所見を得た。これらを出版するための投稿準備も概ね整ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで通り、マウスモデル、ヒトiPS細胞、NEURONシミュレーションを継続するとともに、ヒト精神疾患との関連をさらに模索するために、統合失調症患者由来死後脳のシナプス解析を進めていく予定である。
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