2019 Fiscal Year Research-status Report
Novel approaches for treatment of addiction after social defeat stress
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18K07401
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
大西 克典 久留米大学, 医学部, 助教 (10626865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河原 幸江 久留米大学, 医学部, 准教授 (10279135)
西 昭徳 久留米大学, 医学部, 教授 (50228144)
大西 陽子 久留米大学, 医学部, 助教 (70727586)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 依存症 / コカイン / うつ病 / マウス / 行動実験 / AAV / 食事療法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
うつ病などストレス状態では依存症に陥りやすいことが知られています。スマホの課金ゲーム、アルコール、たばこ、パチンコ、競馬といった生活に密着したものから、本研究で扱っているコカインや覚せい剤を使用する人もいます。特に麻薬の場合、オーバードーズによる死亡、また、麻薬使用によるうつ状態の悪化からの薬物依存性の増加という負のスパイラルが形成され、うつ病による自殺に至ることもあります。
我々はマウスを用いて、うつ状態からのコカイン依存性増加を示す実験モデルを構築し、これを防ぐ方策を模索しており、薬物、食物にその候補をすでに見出しています。
現在、そのメカニズムを知るために嗜好性とドーパミン制御の役割を多角的に検討しています。我々は、側坐核で約1%程度存在しているアセチルコリン介在神経細胞においてp11蛋白質を特異的選択的に遺伝子欠損させると、コカイン、甘い食物、メスに対して反応するドーパミン上昇がかなり減退することを見出し、報告しています。これらに関連して以下の実験を進めています。
1）p11はセロトニン受容体の膜発現に重要な働きをしていることが知られているため、セロトニン受容体コンディショナルノックアウトマウスを使って、ストレス後のコカイン依存性が変化するのか。2）メスに対してドーパミンが反応しないため、それが異性に対する嗜好性にどう影響するかをオスとメスで検討する。3）ストレス下ではドーパミンが反応しやすくなっており、コカイン条件付けした環境だけでドーパミンが上昇するが、ストレスがない通常時はその反応が認められない。そのため、通常時でのドーパミンが嗜好性にどうかかわっているのかを部位と条件を変えて検討する。4) ドーパミンが反応しないChAT-cre p11マウスでコカイン依存性が形成されるか検討する。
以上の実験を進めており、いずれにおいても有意な結果を得ている状況です。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
通常の社会的敗北ストレスモデルではうつ状態と抗うつ状態のマウスが半分半分に分かれるが、我々は九割方をどちらかに寄せることのできる改良バージョンを開発した。そのうつ状態のマウスを用いてコカイン依存性の実験を行っています。
うつ状態での側坐核でのドーパミン反応性は高くなっており、コカインを投与しなくても条件付けした箱だけで日を追うごとにドーパミンの反応が強くなっており、抗うつ状態、および通常マウスはほどんとドーパミンの反応が認められません。
ドーパミンの反応性は側坐核に1%しか存在しないアセチルコリン介在神経細胞のp11依存的に制御されていることを我々は見出しており、そのp11が行動をどう制御しているのかをさらに調べようとしている段階です。
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| Strategy for Future Research Activity |
ドーパミンの反応性を制御するメカニズムとして外側手綱核や青斑核からの投射経路も知られており、さらに我々は前頭前皮質からの制御がコカイン依存性行動を大きく制御していることを見出しています。概要で挙げたような実験計画を進める上でどの神経核が重要な働きをしているかを見出すのは重要であるため、さらにc-Fos発現細胞でGFPを発現するマウスと、c-Fos発現細胞でCreを発現するマウスを購入し、各条件下で活性化している神経細胞を調べて、さらに光遺伝学などの手法により、それらの神経核が行動にどう影響しているのかも調べていく予定です。
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| Causes of Carryover |
遺伝子改変マウス2種を米国ジャクソン社に注文する予定でしたが、コロナの感染拡大により、動物実験施設稼働の最小化が求められ延期となったため。また、HA-fosBをモデル動物作製支援で作製していたが、既存のコンストラクトによる相同組換えES細胞の取得が困難であり個体作出に至らなかったため、次年度ゲノム編集によるノックインマウス作製に変更し挑戦する予定です。それらのマウスの購入、搬入、実験の経費に必要となる予定です。
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