Study of molecular mechanisms of autism spectrus disorders focussing on protein synthesis and proteolysis

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K08924
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: 笠井 慎也 公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 主席研究員 (20399471)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊池 尚美 公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 主席研究員 (30450589)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 自閉症スペクトラム / 結節性硬化症 / 中間表現型 / 脳形態変化 / タンパク質合成

Outline of Annual Research Achievements

自閉症モデルTsc2(+/-)マウスの脳における細胞レベルの変化を網羅的に明らかにするため、各種脳細胞の変化について解析した。まず、マイクロアレイのデータを用いて、グリア細胞、神経細胞におけるマーカー遺伝子の発現量を網羅的に調べた。また、各脳細胞のマーカー分子に対する抗体を用いて、免疫染色による各細胞分布の全脳解析を行った。Tsc2(+/-)マウスにおいて、microglia細胞のマーカーであるCD68、C1qaおよびCx3cr1遺伝子、oligodendrocyteのマーカー遺伝子であるMbp遺伝子、dopaminergic細胞マーカー遺伝子であるSlc6a3遺伝子、GABAergic細胞マーカー遺伝子であるSlc6a1遺伝子、glutamatergic細胞マーカー遺伝子であるGrin1およびSlc17a6遺伝子の発現量が有意に変化していた。複数のマーカー遺伝子の発現量が有意に異なっていたmicroglia細胞およびglutamatergic細胞については、Tsc2(+/-)マウスにおいて細胞数や分布に変化があることが予想された。また、Slc6a3遺伝子がコードするDATおよびSlc6a1遺伝子がコードするGAT1は、それぞれドーパミン神経伝達およびGABA神経伝達において重要な役割を担う分子であることから、Tsc2(+/-)マウスの脳ではドーパミン神経伝達およびGABA神経伝達も変化していることが示唆された。免疫染色による各脳細胞の分布変化については、現在解析を進めている。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Karolinska Institutet(スウェーデン)
  • Country Name: SWEDEN
  • Counterpart Institution: Karolinska Institutet
• [Journal Article] Conference Report：第6回アジア神経精神薬理学会 (2020)
  • Author(s): 笠井慎也, 池田和隆
  • Journal Title: 精神科臨床Legato Volume: 6 Pages: 56-57
• [Presentation] Transcriptome analyses in rodent models and postmortem human brains. (2019)
  • Author(s): Kasai S, Ikeda K.
  • Organizer: AsCNP-ASEAN2019
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Transcriptome signatures of opioid misuse with human postmortem medulla. (2019)
  • Author(s): Kasai S, Bogdanovic N, Alkass K, Druid H.
  • Organizer: 6th Congress of Asian College of Neuropsychopharmacology (AsCNP2019)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Associations between genetic polymorphisms on chromosome 14q32 and effects of opioid analgesics and chronic pain. (2019)
  • Author(s): Kosaki Y, Nishizawa D, Arita H, Hanaoka K, Yajima C, Iseki M, Kato J, Ogawa S, Hiranuma A, Kasai S, Hasegawa J, Nakayama K, Ebata Y, Koukita Y, Ichinohe T, Hayashida M, Fukuda K, Ikeda K.
  • Organizer: 6th Congress of Asian College of Neuropsychopharmacology (AsCNP2019)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Association between the rs11726196 single-nucleotide polymorphism within the transient receptor subfamily C member 3 (TRPC3) gene and chronic pain. (2019)
  • Author(s): Aoki Y, Nishizawa D, Yoshida K, Arita H, Hanaoka K, Yajima C, Iseki M, Kato J, Ogawa S, Hiranuma A, Hasegawa J, Kasai S, Takahashi K, Koukita Y, Ichinohe T, Hayashida M, Fukuda K, Ikeda K.
  • Organizer: 6th Congress of Asian College of Neuropsychopharmacology (AsCNP2019)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ゲノムワイド関連解析(GWAS)による慢性痛及び帯状疱疹後神経痛感受性遺伝子の同定. (2019)
  • Author(s): 西澤大輔, 有田英子, 花岡一雄, 矢島直, 井関雅子, 加藤実, 小川節郎, 平沼彩子, 笠井慎也, 長谷川合準子, 江畑裕子, 中山京子, 林田眞和, 池田和隆.
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第64回大会