2016 Fiscal Year Research-status Report
ADHDを伴う治療抵抗性自閉症モデルマウスの確立とその分子病態の解明
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15K09873
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
久岡 朋子 和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (00398463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森川 吉博 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (60230108)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自閉症スペクトラム障害 (ASD) / 注意欠陥・多動性障害 (ADHD) / 細胞接着分子 / シナプス / 神経科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小脳においてkirrel3蛋白はバスケット細胞の遠位軸索終末とプルキンエ細胞軸索初節部間のシナプスであるピンソーに強く発現していた。そこで、バスケット細胞の軸索マーカー(HCN1)や隔壁様構造に存在するPSD-95、及びプルキンエ細胞のマーカー(carbonic anhydrase 8)に対する抗体を用いた免疫染色法によりkirrel3欠損マウスのピンソーの詳細な組織学的解析を行った。その結果、kirrel3欠損マウスのピンソーにHCN1及びPSD-95の発現異常を認めたことから、kirrel3がバスケット細胞の軸索投射や隔壁様構造の形成・維持に関与している可能性が示唆された。
自閉症スペクトラム障害(ASD)のモデルマウスでみられる成獣間の音声コミュニケーション機能に異常がないかを検討した結果、kirrel3欠損マウスで雌雄間の超音波発声回数が有意に低下していた。また、社会性行動と社会認識行動を3チャンバー社会性行動テストにより検討した結果、kirrel3欠損マウスは社会性行動に異常は認められなかったが、社会認識行動が有意に低下していた。オープンフィールドテストではkirrel3欠損マウスに過活動と常同様行動を認めており、これらの結果より、kirrel3欠損マウスが注意欠陥・多動性障害(ADHD)様の過活動を伴うASDのモデルマウスであることが示唆された。さらに、kirrel3欠損マウスの過活動がADHDの病態を反映する可能性を検討するために、ADHDの治療に用いられるメタンフェタミン (2.5-10 mg/kg)の急性投与によるオープンフィールドにおける過活動改善効果を検討中である。さらに、kirrel3欠損マウスの新規環境下での過活動と常同様行動の神経回路を同定するために、新規環境下にて活性化する神経細胞、及びシグナル分子の組織学的解析をc-fosに対する抗体を用いて検討した結果、異常を見いだしており、現在、個体数を増やして解析中である。
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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
kirrel3欠損マウスの行動解析結果より、kirrel3欠損マウスがASDの主要症状と類似する社会性・コミュニケーションの障害と常同様行動を示すこと、ADHDの主要症状と類似する過活動を示すことから、ADHDを伴うASDのモデルマウスとなる可能性が示唆された。また、組織学的解析結果よりその病態に小脳のシナプス部の形成異常が関与している可能性が明らかとなってきている。今年度に予定していたkirrel3欠損マウスの脳内各部位におけるセロトニン量、ドーパミン量の測定が、外部委託ではなく当施設で解析できるようになるため、先に次年度の予定であった、新規環境下にて活性化する神経細胞、及びシグナル分子の組織学的解析を行っており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. kirrel3欠損マウスの脳内各部位におけるセロトニン量、ドーパミン量の測定を生後の発達過程、及び成獣（ホームケージ内とオープンフィールドで活動依存的に活性化された場合）で行う。2. 現在認められているASD様の行動異常の神経回路を同定するために、より詳細な行動解析を行う。また小脳シナプス部で認められたシナプス形成異常の分子メカニズムを明らかにするために、 3. 小脳バスケット細胞や顆粒細胞におけるkirrel3による軸索伸展や収束、シナプス誘導活性や樹状突起伸展活性の検討、4. kirrel3とhuman IgGとの融合蛋白(kirrel3-Fc)を用いたkirrel3結合分子、及びシグナル経路の探索を行い、kirrel3の遺伝子異常がADHDを伴うASDの発症に関与する神経回路とその分子機序を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
脳内各部位におけるセロトニン量、ドーパミン量の測定を外部委託により行っていたが、今年度、共同利用施設にこれらを測定できる高速液体クロマトグラフィーが導入されセットアップ中のため、次年度にそちらを利用して解析をした方が効率がよいと考え、使用予定額を次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
生後1-3週齢、及び成獣（ホームケージ内とオープンフィールドで活動依存的に活性化された場合）のkirrel3欠損マウスのセロトニン量、ドーパミン量測定用の高速液体クロマトグラフィーカラムや試薬の購入に使用する。
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Research Products
(4 results)
