2021 Fiscal Year Research-status Report

遺伝性口顎部ジストニアの病態解明に向けた神経基盤の解明

Research Project

Project/Area Number	21K10169
Research Institution	Iwate Medical University
Principal Investigator	黒瀬雅之岩手医科大学, 歯学部, 教授 (40397162)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	竹林浩秀新潟大学, 医歯学系, 教授 (60353439) 吉岡望新潟大学, 研究推進機構, 助教 (20708375) 山村健介新潟大学, 医歯学系, 教授 (90272822) 佐藤大祐新潟大学, 研究推進機構, 助教 (70778703) 森川和政岩手医科大学, 歯学部, 教授 (70514686) 岡本圭一郎新潟大学, 医歯学系, 准教授 (50382338)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	ジストニア / 不随意運動 / ニューロパチー / 咀嚼 / 嚥下
Outline of Annual Research Achievements	不随意な筋の協調障害により運動動作が障害されるジストニアの一症状である口顎部(オーラル)ジストニアは、詳細な病態が明らかになっておらず疾患に対する包括的な理解が進んでいない。本研究計画では、全身性ジストニア様の運動障害を呈するDst 遺伝子 (細胞骨格リンカータンパク質をコードし、変異によりニューロパチーを引き起こす) 変異マウスを用いて、①病態モデル確立のための表現型解析 ②顎口腔系で発症する不随意運動の原因部位の探索について研究を行うことを計画している。具体的には、先行研究で原因部位の候補とした脳幹・感覚神経系それぞれに部位選択的にDst発現を抑制したcKOマウス、部位選択的にDst発現を回復したcRescueマウスを作成し、電気生理学・組織学実験による詳細な表現系解析を行い、発症する症状の比較により原因部位を明らかとする。研究初年度に当たる本年度は、上述した遺伝子組み換え動物の開発元である新潟大学医学部からの凍結胚の譲渡並びに繁殖を実施するための法的手続きや実験・飼育環境の整備を中心に行った。さらに、電気生理学実験を実施するに当たり、慢性実験系を計画していることから、慢性実験記録系を確立するため、C57B6/Jのマウスを用いて記録筋電図電極や農繁電極の装着方法を探索し、個体で安定した記録環境の構築を行ってきた。実験個体に対しては、本研究の目的である自由行動下での咀嚼運動を行わさせ、物性の異なる食品咀嚼時の咀嚼運動を記録し解析を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究初年度に当たる本年度は、遺伝子組み換え動物の開発元である新潟大学医学部からの凍結胚の譲渡並びに繁殖を実施するための法的手続きや実験・飼育環境の整備を中心に行った。研究代表者の所属する岩手医科大学病態生理学分野の実験室は、電気生理学実験を実施するに必要な機器の老朽化が著しく、本年度は実験開始後のトラブルを未然に回避するためその整備を優先的に実施した。一定の環境整備が完了した段階で、慢性実験記録系を確立するため、C57B6/Jのマウスを用いて筋電図・脳波記録電極の装着方法を探索し、一定数の個体で安定した記録環境の構築を行ってきた。
Strategy for Future Research Activity	研究計画の2年目に該当する令和4年度は、遺伝子組み換え動物の開発元である新潟大学医学部からの凍結胚の譲渡を受け、該当動物の繁殖を行い、実験個体の確保に努める。実験動物は、全身的に神経細胞が障害されたDst遺伝子トラップマウス（Dst マウス）、脳幹と感覚神経系が障害されているモデルとしてWnt1-Cre cKOマウス、感覚神経系が障害されているモデルとしてAdvillin-Cre cKOマウス、脳幹が障害されているモデルとしてEn1-Cre cKOマウスやCnp-Cre cKOマウスを予定している。これらの動物を対象に、左右側咬筋または舌骨上筋群に筋電図電極を挿入して咀嚼運動の記録、そして下歯槽神経に刺激電極を挿入して開口反射の記録、三叉神経中脳路核に微小電極を入れて筋紡錘の伸張に応答する神経細胞の活動記録を行い、電気生理学データの蓄積に努めることとする。
Causes of Carryover	研究初年度に当たる本年度は、遺伝子組み換え動物の開発元である新潟大学医学部からの凍結胚の譲渡並びに繁殖を実施するための法的手続きや実験・飼育環境の整備を中心に行った。研究代表者の所属する岩手医科大学病態生理学分野の実験室は、電気生理学実験を実施するに必要な機器の老朽化が著しく、想像以上に再整備が必要であり、動物実験を行うための許可を受けるために時間を要し、初年度に組み込んだ動物搬出に関連する経費の執行がずれ込んだ。この分を次年度使用額として計上している。令和４年度は、動物実験計画書が動物実験委員会で承認された段階で、凍結胚の導入を行い、動物の繁殖、個体の確保と繋げて電気生理学実験並びに免疫組織学的に実験を行う。