2016 Fiscal Year Research-status Report
ADHDエピジェネティック動物モデルでの発症機構解明と和漢薬による予防治療法開発
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15K15269
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
松本 欣三 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 教授 (10114654)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Suresh Awale 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 准教授 (00377243)
藤原 博典 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 助教 (10396442)
堀 悦郎 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (90313600)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | developmental disorders / Kampo medicine / Social isolation / ADHD model / epigenetics / attention-like behavior / sociability |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は，離乳期以降の早期より数週間隔離飼育した（SI）マウスに表出する異常行動が注意欠陥・多動性障害（ADHD）と類似にする点に着目し，異常行動のエピジェネティックな発症機序の解明と，予防治療戦略としての漢方薬の利用法を確立することを目的とする。初年度の研究で、漢方薬抑肝散がSI動物の異常行動に対して部分的な治療効果を示した。これを踏まえ，２年度目は本方剤を中心に，漢方薬の予防的効果を検討した。また異常行動の発症における神経ステロイド（アロプレグナノロン：Allo）の役割も調べ，以下の成績を得た。
1．神経精神症状に適用される抑肝散と風邪の初期症状に用いられる桂枝湯のADHD様症状発症に対する予防効果を検討する為，SI開始時点より両薬物の経口投与を開始し，その２週間後以降より行動実験を開始した。全行動実験終了後，海馬組織の神経可塑性シグナリング機能を解析した。その結果，抑肝散と桂枝湯は何れも注意様行動，社会性行動及び文脈依存性恐怖条件付け記憶の障害を改善した。また両薬物による注意様行動障害の改善にはコリン神経系が，社会性行動の改善にはドパミン神経系以外が関与することが解った。さらにSIにより低下した海馬組織CREB及びCaMKIIのリン酸化体レベルを回復させたことから神経可塑性シグナリング機能の改善が両薬物による恐怖記憶障害の改善に関わると推測された。
2．前年度，SIによるADHD様症状の発症に一部，Allo産生系のエピジェネティックな変化が関与した点を踏まえ，今回，Allo合成阻害薬による行動変化を解析した結果，社会性行動障害と反復的行動が出現し，Alloとメチルフェニデートで出現は抑制された。
以上の結果から，ドパミン神経系とAlloが社会性行動の制御に重要であり，抑肝散および桂枝湯の早期投与によるADHD様症状発症抑制にはAllo系が関与する可能性が示唆された。
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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
初年度の成果を踏まえ，今年度，研究代表者らはADHD様動物モデルとして用いた隔離飼育（SI）マウスの1）異常行動及び2）海馬神経可塑性のシグナリング機構の障害を指標に，漢方薬の予防効果の解析を行った。また異常行動と神経ステロイドの関連性について検討した。
精神症状に適用される抑肝散と風邪初期症状に適用される桂枝湯の治療的効果を検討した初年度の研究では，抑肝散のみがSI動物の注意様行動の障害と攻撃性亢進を抑制したことから，抑肝散は少なくとも一部のADHD様症状の治療に有用であることが示唆された。今年度は抑肝散と桂枝湯の予防的効果を検討した結果，両漢方薬の投与をSI開始初期より開始することにより，SIによる異常行動の発症が抑制されることが解った。漢方医学では桂枝湯の薬能も適用対象となる臨床症状も抑肝散とは全く異なるので，本方剤が予防効果を示したことは予想外の結果であり，新しい発見と言える。桂枝湯には治療効果が認められなかった点を考慮すると，桂枝湯の予防効果は，SIで誘導されるエピジェネティックな変化の抑制に起因すると推測され，本方剤の新規作用機序の発見につながる可能性がある。さらにSI動物の注意様行動障害に対する両漢方薬の予防効果に中枢コリン神経系が関与することが解り，この薬理学的成績は今後の機序解明に重要な情報を与えると期待される。
一方，SIが，エピジェネティックな機序で脳内神経ステロイド（アロプレグナノロン：Allo)合成酵素の遺伝子発現を低下させる成績を踏まえ，Allo合成酵素阻害剤のマウス行動に対する影響を検討した。その結果，阻害剤処置により社会性行動障害と反復的身繕い行動が出現し，それらはAlloとメチルフェニデートにより抑制された。これらの成績は，ADHDや自閉症スペクトラム障害の病因解明と予防治療法の開発に新たな手掛かりを与えることから，想定以上の成果と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの成績から，SI動物で誘導されるADHD様の異常行動のうち，社会性行動障害にはドパミン神経系（ドパミンD1受容体），注意様行動障害にはコリン神経系（ムスカリン性受容体），恐怖記憶障害にはコリン神経系（ムスカリン性受容体）とEgr-1シグナリング系がそれぞれ重要な役割を担っていることを見出している。本年度，漢方薬の抑肝散と桂枝湯をSI初期から反復投与することによってそれらの異常行動の発症が予防可能であることが解った。そこで最終年度は，SIで誘導される異常行動が上記神経系やEgr-1シグナリング系のエピジェネティックな機能変化に起因する可能性を解析するほか，抑肝散や桂枝湯の投与をSI開始初期より開始した場合の効果についても精査する予定である。また本年度実施した実験では、Allo合成酵素（I型5αリダクターゼ）阻害剤による脳内神経ステロイド（Allo）レベルの低下が社会性行動の障害と反復的身繕い行動を出現させることを認めた。これらの症状は，ADHDの合併症としても表出する自閉症スペクトラム障害（ASD）と類似することから，脳内Alloレベルの低下がASD様症状を含むADHD発症の一因になると推測された。今後はAllo合成阻害剤を薬理学的ツールとして用い，発症する社会性行動障害や反復的身繕い行動等の異常行動に対する抑肝散や桂枝湯等の漢方薬の作用を検討するとともに，それらの作用メカニズムと構成生薬由来の作用分子について解析する。これらの研究により，ADHDをはじめとする発達障害の予防治療法としての和漢薬の有用性を明らかにする。
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