2017 Fiscal Year Annual Research Report
統合失調症の認知機能障害とパルブアルブミン陽性細胞のオキシトシンシグナル
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16H05372
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
橋本 隆紀 金沢大学, 医学系, 准教授 (40249959)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊知 充 金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 教授 (00377384)
東田 陽博 金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 特任教授 (30093066)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 死後脳 / 大脳皮質 / in situ hybridization / 遺伝子改変マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
統合失調症では大脳皮質パルブアルブミン陽性ニューロン（PVニューロン）の機能変化が、神経ネットワークの律動的な活動（オシレーション）の形成異常をもたらし、難治性の認知機能障害をもたらしていると想定される。
本研究では、統合失調症のPVニューロン変化におけるOXTシグナルの重要性を確立することを目的とする。昨年度は、通常の放射性同位元素で標識されたRNAプローブによるin situ hybridization (ISH)により、OXT受容体の発現をヒト大脳皮質で検出することをお試みたが、いずれの領域でもシグナルを確認できなかった。そこで本年度は、より感度が高く1コピーの標的RNA分子の検出が理論上可能とされるRNAscopeによるISHを行った。OXT受容体とPVニューロンを含むGABAニューロンのマーカであるGAD67のRNA scopeプローブを用い、精神・神経疾患歴のない24才から43才までの男性2名と女性2名の、背外側前頭前野と前帯状回の凍結切片を用いて、GABAニューロンにおけるOXT受容体の発現を調べたところ、GAD67の強い発現は細胞レベルで確認されが、OXT受容体の発現は確認できなかった。
次に、OXT受容体刺激がPVニューロンの機能促進を介して脳内ネットワーク機能障害を改善することを示す実験の条件設定のため、PVニューロン特異的に発現しオシレーション形成を担うKCNS3カリウムチャネル遺伝子をPVニューロンのみでノックアウトマウスにおいて、個々のPVニューロンにおけるKCNS3の発現を評価した。PVニューロンでは、kcns3遺伝子が遺伝子の片方を不活化したマウスで45%、両方の遺伝子を不活化したマウスで86%ほど低下していることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヒトの認知機能をつかさどる背外側前頭前野や帯状回の抑制性GABAニューロンには、OXT受容体の発現は検出できなかった。よって、PVニューロンの機能異常にはOXTシグナルが関与している可能性は低いと考えれ、研究の方向性の見直しを余儀なくされた。一方、パルブアルブミン陽性ニューロン（PVニューロン）に特異的なKCNS3カリウムチャネルノックアウトマウスの作成は成功し、PVニューロンにおけるKCNS3の著しい発現低下を確認することができた。統合失調症の前頭前野ではPVニューロンでこのチャネルの発現の低下が認められるので、新たな認知機能障害の細胞メカニズムのモデルとして有用と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常ヒト脳内の遺伝子発現データベース(Allen Brain Atlas)によるとOXT受容体は、統合失調症の陽性症状とも関係が深いドーパミンを伝達物質として用いるニューロンが集積する黒質において多く発現している。そこで、今後は統合失調症と健常者から得られた中脳の黒質を含む切片を用いて、ドーパミンニューロンにおけるOXT受容体の発現を確認した上で、統合失調症における変化を評価したい。一方、GABAニューロンの変化についても、それがドーパミン系の変化と関連している可能性があるので、ドーパミン終末の量が異なる複数の大脳皮質領域においてGABAニューロンのサブタイプであるパルブアルブミン陽性ニューロン、ソマトスタチン陽性ニューロン、血管作動性腸管ペプチド陽性ニューロンなどに特異に発現する分子の変化を調べる。
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