ヒト染色体15q11-q13自閉症領域の責任遺伝子同定と病態メカニズムの解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K07348
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 玉田 紘太 神戸大学, 医学研究科, 助教 (10550957)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 自閉症 / 樹状突起スパイン / Necdin / 15q11-q13 / マウスモデル

Outline of Annual Research Achievements

自閉症は双生児研究の結果などから、遺伝的素因、特に染色体レベルでの異常が強く示唆されている。研究代表者らは15q11-q13の重複という染色体異常に着目し、そのモデルマウスの作製、解析を行ってきた。近年、NECDIN(NDN)という遺伝子が本マウスにおいて異常行動、並びに樹状突起スパインの過形成を担っていることを明らかとした。
本研究では、新規自閉症責任遺伝子であるNDNが自閉症の病態であるシナプス異常に対してどのような分子機序で関与するかを明らかにすることを第一目的とする。次にNDNの下流因子を特定し、発症メカニズムの解明・新規治療戦略に向けた基礎的知見を見出すことを第二目的とする。
本年度は①FIN seq法に代わる高純度核抽出法の検討、②核内外におけるNDNの樹状突起スパイン形成に対する影響の検討を行った。
①：研究代表者らは凍結脳組織から核を抽出し、転写産物を網羅的に解析するFIN seq法の立ち上げを行ってきたが、夾雑物の混入が多く、RNA sequenceを行うには純度が足りないことが分かった。そこで、代わるものとして、イオジキサノールの密度勾配を用いた方法を検討し、その立ち上げに成功した。本方法を用いて、神経細胞核をマウス脳組織から抽出し、qRT-PCRにより各種マーカー遺伝子で発現を調べたところ、想定通り、神経細胞核を抽出した場合、グリア細胞のマーカー遺伝子の発現は抑制されていた。
②：昨年度、確立に成功したSupernova法を利用し、核内外のNDNの樹状突起スパイン形成への影響を調べた。核移行シグナルをつけたNDNを導入した神経細胞では、通常のNDN過剰発現時と同程度のスパイン形成能を示した。このことから核内におけるNDNが樹状突起スパインの形成に重要である可能性を示唆した。