活動する患者由来アストロサイトを用いた自閉スペクトラム症候群の分子病態研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14963
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中澤 敬信 大阪大学, 薬学研究科(研究院), 特任准教授(常勤) (00447335)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: iPS細胞関連技術 / iPS細胞 / 自閉スペクトラム症 / アストロサイト / 分子病態

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、申請者らによってすでに同定している患者特異的なde novo変異をもつ疾患感受性候補遺伝子群の生物学的意義を“活動する”患者アストロサイトや神経細胞を用いて明らかにすることを目的としている。本年度は以下の成果を得た。

１）申請者らによって見いだされたPOGZ遺伝子の自閉スペクトラム症との関連性が示唆されているQ1042R変異の意義を明らかにすることを目的として、野生型POGZ、Q1042R変異型POGZ、および他グループより報告されたR1008X変異型POGZのDNA結合能を評価したところ、Q1042R変異でDNAとの会合が50%程度まで減少することが明らかになった（Matsumura et al, J Mol Psy. in press)。POGZの機能はほとんど不明であるが、RNAの転写に関与している可能性が示唆されている。Q1042RによってDNAに会合できにくくなり、疾患において転写機構に異常をきたすことが示唆された。２）iPS細胞を用いてアストロサイト特異的転写因子群の強制発現を行い、iPS細胞からアストロサイトへの分化系の開発を試みたが、転写因子群の過剰発現のみでは、アストロサイトに効率良く分化させることができなかった。miRNAとの共発現系の開発に着手した。３）ASD23遺伝子（Ser183Asn)の脳における機能はほとんど不明である。in uteroエレクトロポレーション法により、ASD23遺伝子が神経細胞の発達過程に関与していることを明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請者らによって見いだされた自閉スペクトラム症との関連が示唆されるde novo変異の意義の解析は順調に実施されている。また、結果の一部を国際専門誌に結果を出版することができた。iPS細胞のアストロサイトへの分化については、単純な転写因子の過剰発現系では達成できなかったが、現在、さらに改良をしつつあり、こちらも順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

申請者らによって見いだされた自閉スペクトラム症との関連が示唆されるde novo変異の意義の解析をさらに推進する。とくに、比較的に遅れている患者由来アストロサイトを用いた解析を急ぐ計画である。

Causes of Carryover

アストロサイト特異的な転写因子群の過剰発現によるiPS細胞のアストロサイトへの分化が難航したため、患者由来アストロサイトの培養に関わる費用が少なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

アストロサイト特異的な転写因子群の過剰発現によるアストロサイト分化の系の改善を行い、患者由来疾患アストロサイトを用いた自閉スペクトラム症関連候補分子群の解析を推進する。

Research Products

• [Journal Article] De novo POGZ mutations in sporadic autism disrupt the DNA-binding activity of POGZ. (2016)
  • Author(s): Matsumura K, Nakazawa T, Nagayasu K, Gotoda-Nishimura N, Kasai A, Hayata-Takano A, Shintani N, Yamamori H, Yasuda Y, Hashimoto R, Hashimoto H
  • Journal Title: Journal of Molecular Psychiatry Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders. (2016)
  • Author(s): Nakazawa T, Hashimoto R, Sakoori K, Sugaya Y, Tanimura A, Hashimotodani Y, Ohi K, Yamamori H, Yasuda Y, Umeda-Yano S, Kiyama Y, Konno K, Inoue T, Yokoyama K, Inoue T, Numata S, Ohnuma T, Iwata N, Ozaki N, Hashimoto H, Watanabe M, Manabe T, Yamamoto T, Takeda M, Kano M.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 7 Pages: 10594
  • DOI: doi: 10.1038/ncomms10594.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Whole-exome sequencing and neurite outgrowth analysis in autism spectrum disorder. (2016)
  • Author(s): Hashimoto R, Nakazawa T, Tsurusaki Y, Yasuda Y, Nagayasu K, Matsumura K, Kawasaki H, Yamamori H, Fujimoto M, Ohi K, Umeda-Yano S, Fukunaga M, Fujino H, Kasai A, Hayata-Takano A, Shintani N, Takeda M, Matsumoto N, Hashimoto H.
  • Journal Title: Journal of Human Genetics Volume: 61 Pages: 199-206
  • DOI: doi: 10.1038/jhg.2015.141.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] iPS細胞関連技術を用いたクロザピン応答性の分子基盤解析 (2016)
  • Author(s): 藤原幹也、菊地正隆、永安一樹、中澤敬信、山森英長、笠井淳司、早田敦子、新谷紀人、藤本美智子、
  • Organizer: 第89回 日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-03-09 – 2016-03-11
• [Presentation] 自閉症の疾患特異的候補遺伝子の機能的スクリーニング (2015)
  • Author(s): 松村憲佑、橋本亮太、中澤敬信、鶴崎美徳、安田由華、永安一樹、川島和、山森英長、藤本美智子、
  • Organizer: 第38回日本神経科学会大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場 (兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-07-28 – 2015-07-31