2021 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of neurodevelopmental disorder caused by CaMK2 mutant mice
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20K07423
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
武藤 弘樹 浜松医科大学, 医学部, 助教 (60443040)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | CaMK2β / ヒト疾患モデル動物 / 脳波異常 / 興奮性/抑制性のバランス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経発達障害患者の遺伝子解析よりCaMK2βのP213L変異が同定され、同様な変異を導入したCaMK2β_P213L変異マウスを用い、その遺伝子変異と病態の関係性をさらに調べている。CaMK2β_P213L変異の患者が生じる運動機能障害は、モデルマウスを用いた解析により小脳における極端なCaMK2βの機能不全が原因であることが判明し、CaMK2β変異による病態を1つ解明・報告することが出来た。CaMK2β_P213L変異モデルマウスが生じる脳波異常は、通常覚醒状態に一過性でなく持続的に記録され、特異的なピーク(20～40Hz)を示し、ジアゼパム、イソフルラン、バルプロ酸によるGABAA受容体の活性化で脳波異常が消失した。これは、CaMK2β変異により神経回路の興奮性・抑制性のバランスが破綻している可能性が考えられる。昨年度は、CaMK2β変異による脳波異常とてんかんとの関係性が明らかとなり、さらなる病態解明を行っている。
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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
CaMK2β変異が生じる脳波異常とてんかんとの関係性を調べるため、発作誘発剤ペンチレンテトラゾール（PTZ）を異なる濃度で投与し、CaMK2β変異マウスが生じる発作スコア（Racine Scale）と発作回数を評価したところ、明らかなてんかん感受性の増加が明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
CaMK2β変異により運動機能障害と脳波異常を生じ、またてんかん感受性の増加がみられるため、CaMK2β変異患者の病態と模倣するヒト疾患モデルマウスであることが立証された。今後は、脳波異常もCaMK2βの機能不全により生じるのか調べるため、CaMK2β欠損マウスを用いて、脳波異常とてんかん感受性の変化を調べる。
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| Causes of Carryover |
使用した薬品など、すでに研究室で所有していたものを使用できたため
今後の研究計画に必要な子宮内電気穿孔法に用いるベクター作製や新たな脳波または電気生理システムの購入にあてる。
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