Establishment of nonhuman primate models for human psychiatric disorders without gene modification and elucidation of its brain dysfunction

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H01039
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中村 克樹 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (70243110)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: サイトカイン / マーモセット / マカクザル / 精神疾患 / 脳機能

Outline of Annual Research Achievements

新生児期の炎症性サイトカイン暴露により引き起こされる行動および脳機能異常を定量的に評価し、健常個体と比較することにより、その異常の原因を明らかにし、精神疾患モデルとして確立する。具体的には、1)特に前頭前野機能を必要とする認知課題の成績、2)アイコンタクトと眼球運動、3)聴覚驚愕反応を用いたPPI、4)サーカディアンリズムと活動量、5)ECoGや聴性定常脳波(ASSR)の周波数成分、6)MRIを用いた形態画像および拡散強調 (DTI)画像の発達的変化、 7)MRIを用いた機能的ネットワーク、8)PETを用いた前頭前野の活動とドーパミン系の活性度を定量化し、健常個体と比較することを計画している。また、同種他個体と対面する場面を設定して出会い場面における他個体に対する社会行動も評価する。
2019年度は研究協力者との連携体制を整備した。新潟大学の那波宏之教授から実験計画全般に関するアドバイスをいただき、モデルにおける測定項目など検討した。東北大学の川島隆太教授から脳画像解析に関する情報提供をいただき、解析項目を検討した。新潟大学の伊藤浩介准教授と京都大学の鴻池菜保助教にはECoGおよび脳波計測に関する協力をお願いし、マーモセットにおける計測系が確立できた。マーモセットにおいてもECoGおよび脳波計測を実施し、聴性定常脳波(ASSR)等の聴覚応答性を記録した。京都大学の三輪美樹研究員にはコモンマーモセットへのサイトカイン暴露を手伝ってもらった。新規新生児２頭へのサイトカイン暴露をおこないモデル作出を試みた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究協力者との連携体制が整備でき、今後の研究における検査・解析項目や体制が整った。具体的な実施項目として、マーモセット２頭で新たにサイトカイン暴露を行いモデル作出を進めることができた。さらに研究協力者とECoGおよび脳波計測に関する計測系を確立し、マーモセットにおいてもECoGおよび脳波計測が可能となり、聴性定常脳波(ASSR)等の聴覚応答性を記録した。また、マカクザルの実験を推進するための計画も立てられた。

Strategy for Future Research Activity

2019年度の体制を堅持し、研究を推進する。
マーモセットに関しては、自家繁殖していることもあり、計画的に研究を進められる。2020年度に少なくとも２頭新たにサイトカイン暴露を実施することによりモデル作出を実施する。また、前頭前野機能を必要とする認知課題の実施、アイコンタクトと眼球運動の評価、ECoGや聴性定常脳波(ASSR)の周波数成分、MRIを用いた形態画像および拡散強調 (DTI)画像の発達的変化を重点的に解析する。
マカクザルに関しては、産期に合わせた計画的なサイトカイン暴露が必要であるため、飼育担当部署と連携を取りながらマカクザルのモデル作出を進める。2020年度は少なくとも２頭にサイトカイン暴露を実施することによりモデル作出を実施する。また、マカクザルにおいても認知課題の実施、ECoGや聴性定常脳波(ASSR)の周波数成分の解析を進める。
データ解析や解釈に関しては、新潟大学の那波宏之教授、東北大学の川島隆太教授か、新潟大学の伊藤浩介准教授と京都大学の鴻池菜保助教にアドバイスや協力をもらいながら進める。