2014 Fiscal Year Research-status Report
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25670488
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| Research Institution | Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center |
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Principal Investigator |
永田 浩一 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 神経制御学部, 部長 (50252143)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山形 崇倫 自治医科大学, 医学部, 教授 (00239857)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 自閉症 / 大脳皮質 / 神経細胞 / RBFOX1 / Migfilin |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RBFOX1はRNAに結合してmRNA-splicingを制御する蛋白質である。近年の研究で、自閉性障害（ASD）に置けるハブ遺伝子であることが報告されると共に、知的障害、統合失調症でも遺伝子レベルの異常（遺伝子破壊、ハプロ不全、mRNA量の変化）が報告されている。そこで、RBFOX1の病態機能を明らかにすることを目的として、この分子が大脳皮質発生と機能獲得に果たす役割りの解析を行なった。具体的には、大脳皮質構造・機能解析バッテリーを用いて、１）皮質神経細胞移動、２）アクソン伸長、３）樹状突起発達、４）細胞周期、５）海馬歯状回顆粒神経細胞形態、６）皮質神経細胞移動のライブイメージ、７）海馬神経細胞スパイン形成、８）電気生理学的解析（途中段階）について解析し、RBFOX1の機能不全が大脳皮質の構造的・機能的発達に及ぼす影響を検証した。その結果、RBFOX1は中枢神経系の発生・機能獲得を広範に制御していることが判明した。特に発生期の皮質神経細胞の移動障害のメカニズムについては詳細な解析を行なった。これらの結果より、RBFOX1の機能障害が、自閉性障害などの多彩な臨床症状と関連する可能性が示された。
Migfilinは細胞形態の調節や細胞接着に関与する分子である。最近、共同研究者によってmigfilin 遺伝子の欠失がASD 患者で初めて見出された。そこで、migfilin が大脳皮質形成期における神経細胞移動に重要であるか解析した。マウス発達期の脳でmigfilin は胎生１７．５日において発現のピークが確認された。胎生１４日でmigfilin 遺伝子のノックダウンをしたところ、生後２日目の段階で顕著な神経細胞の移動障害が見られた。このことから、migfilin がマウス大脳皮質形成時の神経細胞移動に必要であることが示唆された。
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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
自閉症の病態関連遺伝子であるRBFOX1とMigfilinについて、原著論文を投稿するデータが揃ったから。また、新たに構築した包括的な実験システムが順調に稼働し、その他の自閉症病態関連遺伝子であるTimeless, Shank, NR1D1の病態機能解析も順調に進んでいる。遺伝子レベルでの変異解析も順調に進展しており、今後、興味深い病態関連遺伝子が同定できる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の遂行過程で申請者らは、マウス脳の発生・発達の変化を指標として自閉症の病態関連遺伝子の機能を解析する実験システムを構築した。このシステムは、１）大脳皮質神経細胞の移動と形態変化、２）アクソンと樹状突起の発達、３）神経幹細胞の増殖、４）海馬神経細胞の形態変化と増殖、５）大脳形成のライブイメージ観察、６）電気生理実験によるシナプス機能、を生きた組織レベルで解析するものである。一方、細胞レベルでも、１）シナプス形成、２）他の蛋白質との相互作用の解析を行なう。さらに、解析対象の遺伝子の働きを一時的に低下させることでマウス個体レベルでの行動解析も行う。以上のような包括的な手法を用いて、自閉症の原因遺伝子が大脳皮質構築に果たす役割と疾患との関連性を追求してゆきたい。
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| Causes of Carryover |
RBFOX1とMigfilinに関しては論文投稿のためのデータがほぼ揃ったが、幾つかの確認実験をする必要がある。Timeless,Shank2,NR1D1については、順調にデータが揃いつつあるが、原著論文として投稿するためには、３種類ほどの実験をさらに進める必要がある。そのための物品費と人件費として次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験は平成２７年１０月の終了を目標としている。この期間に、必要と思われる実験を追加し、研究を完成させたい。具体的には約８０万円を研究補助員の人件費に充て、残額を試薬やキット等の物品費に充当したいと考えている。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] SIL1, a causative cochaperone gene of Marinesco-Sjögren syndrome, plays an essential role in establishing the architecture of the developing cerebral cortex.2014
Author(s)
Inaguma Y, Hamada N, Tabata H, Iwamoto I, Mizuno M, Nishimura VY, Ito H, Morishita R, Suzuki M, Ohno K, Kumagai T, Nagata K
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Journal Title
EMBO Mol. Med.
Volume: 6
Pages: 414–429
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cdk5 and its substrates, Dcx and p27kip1, regulate cytoplasmic dilation formation and nuclear elongation in migrating neurons.2014
Author(s)
Nishimura YV, Shikanai M, Hoshino M, Ohshima T, Nabeshima Y, Mizutani K, Nagata K, Nakajima K, Kawauchi T
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Journal Title
Development
Volume: 141
Pages: 3540-3550
DOI
Peer Reviewed
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