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ASDにおける軸索起始部異常の意義の解明とバイオマーカー開発

Research Project

Project/Area Number 23K07290
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

藤谷 昌司  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (40376372)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsASD / 軸索起始部(AIS) / Ankyrin-G / 錐体細胞 / DREADD / 軸索起始部 / 神経回路 / バイオマーカー
Outline of Research at the Start

自閉スペクトラム症(以下ASD)は社会性やコミュニケーション障害、行動や興味の限局を主徴とする神経発達障害で、異常神経回路を病理学的に同定するのに役立つバイオマーカーは未確立である。個々の神経細胞は、「軸索起始部(Axon Initial Segment: 以下AIS)」という活動依存的に細胞体からの位置や長さが変化する特徴的な構造をもつ。本研究は、ASD脳におけるAIS異常の意義はなにかを明らかにし、 AIS異常を神経回路異常のバイオマーカーとして確立することをめざしている。

Outline of Annual Research Achievements

自閉スペクトラム症(以下ASD)は社会性やコミュニケーション障害、行動や興味の限局を主徴とする神経発達障害で、異常神経回路を病理学的に同定するのに役立つバイオマーカーは未確立である。個々の神経細胞は、「軸索起始部(Axon Initial Segment: 以下AIS)」という活動依存的に細胞体からの位置や長さが変化する特徴的な構造をもつ。本研究は、ASD脳におけるAIS異常の意義はなにかを明らかにし、 AIS異常を神経回路異常のバイオマーカーとして確立することをめざしている。具体的には、①:投射経路ごとのAIS破壊によってASD様の行動異常が起きるのか明らかにする。②:AIS異常のある神経回路を再活性化したときに、AIS異常や行動異常が改善するのか明らかにする。③:ヒトASD脳標本を用いてAIS異常を認めるか検討する。と言う目的を掲げた。
今年度は、②の確立された15q重複ASDモデル動物における、AIS異常のあるmPFCⅤ層の神経細胞を、DREADD法により活性化したときに、AIS異常や、行動異常が改善されることを明らかにすることができた。この成果は、論文にて公表予定である。また、AISにおけるマスターレギュレーターである、Ankyrin-Gを中心とした分子生物学的な構造形成の分子メカニズムについての総説を公表予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

②の実験を完遂することができた。概ね順調に伸展している。

Strategy for Future Research Activity

実験計画に添って、①および③の実験を実行していく。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] SFARI(米国)

    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] SFARI(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] UBE3A controls axon initial segment in the cortical pyramidal neurons2025

    • Author(s)
      Liu Xinlang、Jiang Zhuqian、Otani Yoshinori、Zhu Xiaowei、Yu Yanyan、Tarif Abu Md Mamun、Ferdousy Raihana Nasrin、Kishino Tatsuya、Fujitani Masashi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 751 Pages: 151429-151429

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2025.151429

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 乾癬による精神疾患発症機構の探索2025

    • Author(s)
      谷岡 大輔・山崎 修・藤谷 昌司
    • Journal Title

      メディカルサイエンスダイジェスト

      Volume: 51(3) Pages: 53-55

    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Journal Article] Aberrant axon initial segment is an indicator for task-independent neural activity in autism model mice2024

    • Author(s)
      Otani Yoshinori、Koga Kohei、Kawabata Ryo、Liu Xinglang、Miyajima Hisao、Takumi Toru、Fujitani Masashi
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 1 Pages: 1-42

    • DOI

      10.1101/2024.02.15.580571

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Blocking insulin-like growth factor 1 receptor signaling pathway inhibits neuromuscular junction regeneration after botulinum toxin-A treatment2023

    • Author(s)
      Ishihara Hiroki、Otani Yoshinori、Tanaka Kazuki、Miyajima Hisao、Ngo Huy Xuan、Fujitani Masashi
    • Journal Title

      Cell Death & Disease

      Volume: 14 Issue: 9 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41419-023-06128-w

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MELAS-Derived Neurons Functionally Improve by Mitochondrial Transfer from Highly Purified Mesenchymal Stem Cells (REC)2023

    • Author(s)
      Liu Lu、Yang Jiahao、Otani Yoshinori、Shiga Takahiro、Yamaguchi Akihiro、Oda Yasuaki、Hattori Miho、Goto Tsukimi、Ishibashi Shuichi、Kawashima-Sonoyama Yuki、Ishihara Takaya、Matsuzaki Yumi、Akamatsu Wado、Fujitani Masashi、Taketani Takeshi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 24 Pages: 17186-17186

    • DOI

      10.3390/ijms242417186

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 妊娠期乾癬が産仔の行動発達に及ぼす影響2024

    • Author(s)
      谷岡 大輔 、佐久間 南花 、大谷 嘉典 、岩倉 洋一郎 、藤谷 昌司
    • Organizer
      APPW2025
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オリゴデンドロサイト前駆細胞における UBE3A の欠損はミエリン形成異常を引き起こす2024

    • Author(s)
      大谷 嘉典、劉 心朗、藤谷 昌司
    • Organizer
      APPW2025
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オリゴデンドロサイト前駆細胞におけるUBE3A欠損は異常な髄鞘形成を引き起こす2024

    • Author(s)
      劉 心朗、大谷 嘉典、藤谷 昌司
    • Organizer
      Neuro2024
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      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] UBE3A deficiency in oligodendrocyte lineage cells causes abnormal myelination.2023

    • Author(s)
      Yoshinori Otani, Liu Xinlang, Masashi Fujitani
    • Organizer
      第129回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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