2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K06497
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
野口 潤 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 微細構造研究部, 室長 (40421367)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富田 浩史 岩手大学, 理工学部, 教授 (40302088)
菅野 江里子 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 樹状突起スパイン / 自閉スペクトラム症 / マーモセット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自閉スペクトラム症の表現型と、シナプス密度もしくはシナプスの安定性の障害は、密接な関係にあると考えられているが、その詳細な因果関係は明らかになっていない。そこで、我々はげっ歯類よりもヒトに近い自閉症モデルマーモセットを用いて生きた状態で２光子顕微鏡を使用してシナプスの安定性を評価する系を立ち上げることを試みている。自閉症の中核症状に対する効果があるとされる試薬を投与することによって、シナプスの安定性と自閉スペクトラム症の表現型の関係を明らかにし、治療法の改良・開発に繋げたいと考えている。
本年度は２光子顕微鏡によるタイムラプス蛍光観察の条件検討を行い、最大３ヶ月以上にわたって同一樹状突起をマーモセットでイメージングすることに成功した。具体的には、研究分担者の冨田・菅野らのグループや理研のグループから蛍光タンパク質等を発現するAAVの供与を受け、マーモセット大脳皮質で発現することをまず確認した。次に手術法や観察用チャンバー、観察用対物レンズの選定などの最適化を行った。マーモセットのシナプス後部である樹状突起スパインの生成消滅率を求めるべく現在データを集めている。オキシトシンなどの試薬を鼻腔から投与するための馴化も進めている。
一方、自閉スペクトラム症モデルマーモセットの表現型を評価するための条件検討も開始した。マーモセットにおいてもげっ歯類と同様行動試験によってモデル個体と定型発達個体との差異が観察されているが、実験者の長期間にわたる手技訓練も必要であり、馴化などに要する実験期間も長くかかるので、試薬による治療効果の評価が難しくなる。そこで我々はマーモセットの鳴き声（コール）による社会的な交信（鳴き交わし）を用いて自閉スペクトラム症的な表現型を評価する試みを開始した。録音した鳴き声を聞かせることによって擬似的な社会的交信を発生させ、表現型の評価を実施する。
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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
・当初の予定通り、マーモセットにおいて数ヶ月以上の期間にわたって同一の樹状突起を連続してイメージングする条件についてほぼ確立し、生成消滅率の評価を開始している。（2019年度日本神経科学学会にて発表準備中）。
・自閉スペクトラム症の症候の程度を評価するために、社会性に関係があるとされる大脳皮質前頭前皮質樹状突起スパインの生成消滅率と社会性の変化を同時に評価する試みを開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
・マーモセット２光子イメージングの最適化：同一の樹状突起スパインをほぼ再現性よくイメージングすることが可能となってきたが、無菌手術をより徹底しさらに再現性を向上させる。また軸索のイメージングとオプトジェネティクスによる活性化の最適化に着手する。この方法を用いてシナプス可塑性刺激後のシナプス安定性についても評価を実施する。
・マーモセットの社会性の評価：マーモセットのコールを用いた社会性の評価に関しては2019年度に本格化させる。録音環境への馴化等の最適化を実施する。
・試薬を用いた自閉症治療の試み：自閉スペクトラム症の中核症状に効果があるとされるオキシトシンのシナプス安定性もしくはマーモセット社会性に対する効果について上記の方法を用いて試験する。その後GABA作動性薬などの評価に移行する。
・その他：最近、腸内細菌が自閉症様の症候におよぼす効果についていくつかのグループから報告があり、腸内環境を変化させることで自閉症の症候が操作できる可能性が示された。そこで我々のマーモセットを用いた実験系でも治療前後や実験の経過にしたがって次世代シークエンスによる腸内環境のモニターを実施し、シナプスの安定性や表現型の変化と付き合わせて評価する。
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| Causes of Carryover |
主たる理由：国内学会（日本神経科学学会）において情報収集する予定であったが、実験を優先して実施すべきと判断し参加を取りやめた。消耗品費を他の研究費から充当し物品を共用した。
使用計画：2018年度と同様、試薬等の消耗品や特注品の購入にあてる。微生物ゲノム検査などの外注費用が新たに必要となって来ているので、そちらにも充当する見込み。
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