2021 Fiscal Year Research-status Report

自閉症性差形成メカニズム「性ステロイド仮説」を自閉症モデルマウスを用いて検証する

Research Project

Project/Area Number	20K06901
Research Institution	Toyo University
Principal Investigator	金子律子 (大谷律子) 東洋大学, 生命科学部, 教授 (00161183)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	自閉症 / 動物モデル / CRMP4欠損マウス / ステロイド仮説 / 社会性
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題では、ヒト自閉症に類似した症状、中でも「社会性の低下」と「感覚異常」を持ち、これらの症状が雄の方が顕著である自閉症モデルマウス（Collapsin mediator protein 4欠損マウス、CRMP4-KOマウス）を用いて自閉症発症メカニズムの解明、なかでも症状に雌雄差を生じるメカニズムについて解明を目指している。昨年度の研究では、自閉症の表現型が出現したことを早期に判断できる解析法の検討を行った。その結果、母子間コミュニケーションの指標となる仔マウスの超音波発声（ultrasonic vocalization）の総回数および鳴き声のパターンの両方の解析により、生後７日には自閉症様症状の出現が判断可能であることが分かった。また鳴き声のパターン解析によって、野生型マウスとCRMP4-KOマウス間で鳴き声に有意差があるものや、雌雄で有意差があるものが明らかとなり、超音波発声分析の有用性が示された。現在、論文を投稿中である。当初予定したビスフェノールＡ (BPA) 投与実験は、コロナ感染拡大により実験の遂行が著しく制限された。2021年度は予定したプロトコルに従って実験を実施した。しかし胎生期のBPA投与により、CRMP4-KOマウスの出生率が極端に低くなる現象が起き、BPAを摂取したCRMP4欠損マウスの超音波発声計測の例数確保が困難だった。CRMP4 mRNAの発現が発生中の心臓で認められたことから、CRMP4欠損が胎児の心臓形成にダメージを与えている可能性がある。BPAを投与したCRMP4-KOマウスの著音波発声データの例数確保が遅れているため、トランスクリプトーム解析とリアルタイムPCR法による野生型とCRMP4欠損マウス雌雄間での遺伝子発現の比較も進めている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 2020年度～2021年度はコロナ感染拡大のため、大学構内への立ち入り禁止や実験室での活動の制限が行われた。そのため、動物実験や動物の繁殖に支障が出た。さらに、2021年度に実施した胎生期にビスフェノールAを投与する実験（妊娠雌マウスにクッキーに混入したビスフェノールAを摂取させる実験）により、CRMP4欠損マウスの出生率が極端に低くなってしまったため、動物実験の個体数が未だ確保できない事態となった。そのため、別の方策も用いて実験することとなったため、予定が遅れている。
Strategy for Future Research Activity	野生型とCRMP4-KOマウス間で比較したトランスクリプトーム解析を実施したので、このデータを基に、雌雄野生型マウスと雌雄CRMP4-KOとでmRNAの発現比較を行い、雌雄差形成に関係する可能性がある遺伝子を抽出する。胎児期にステロイドあるいは内分泌かく乱物質をCRMP4-KOマウスに接種させることが致死となる可能性が示されたため、胎児へのステロイド投与（母体へのステロイドやBPA投与実験）は避け、培養神経細胞を用いたステロイド添加実験に切り替える。そして、トランスクリプトーム解析から得られている遺伝子発現の変化を、野生型およびCRMP4-KOマウスからの培養細胞に対して解析する。
Causes of Carryover	コロナ感染拡大およびノックアウトマウス実験群の出生率低下により、2022年度も実験の継続が必要であるため、その分が次年度使用額となった。