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神経発達疾患におけるシナプス競合メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J12293
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 神経化学・神経薬理学
研究機関東京大学

研究代表者

柴田 和輝  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード自閉スペクトラム症 / シナプス競合 / マイクログリア / 自閉症スペクトラム
研究実績の概要

申請研究は、神経発達疾患の1つである自閉スペクトラム症 (autism spectrum disorders; ASD) の発症メカニズムの解明および治療法の開発を目指している。特に、神経回路形成過程の1つであり、発達期に過剰に形成されたシナプスのうち活動的なシナプスが強化され、不活発なシナプスが除去される過程であるシナプス競合に着目し、ASDにおいてシナプス競合が不全となっている可能性の検証およびそのメカニズムの解明を目的として研究を行っている。研究対象は、ASDとの合併率が高いてんかんや脆弱X症候群においてシナプスに異常がみられる海馬のCA3野における苔状線維シナプスとした。
本年度は、成体期の運動によるシナプス除去誘導のメカニズムの解明および運動により実際にASD様行動が改善するかを検証した。その結果、成体期の運動により、マイクログリアによる苔状線維シナプスの貪食が増加した。また、運動によりASDモデルマウスにおける社会性の低下および常同行動の増加が改善した。
前年度までの結果および以上の結果より、ASDモデルマウスでは、発達過程での海馬苔状線維シナプスの除去が不全となり、異常な神経回路が形成されることが示唆された。また、成体期の運動により、ASDモデルマウスにおいて、神経活動およびマイクログリア依存的なシナプス除去が誘導され、さらに、ASD様行動が改善することが示唆された。本研究は、未だ治療法の存在しないASDに対し、既に発症した成体期においてもASD症状を改善できる点で画期的であると考えられる。さらに、従来、神経細胞が注目されてきたのに対し、本研究は、マイクログリアが全く新規のASDの治療ターゲットとなり得る可能性を示唆する点でASDの治療薬開発の観点からも重要な知見と考えられる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nitric Oxide-induced Activation of the Type 1 Ryanodine Receptor Is Critical for Epileptic Seizure-induced Neuronal Cell Death2016

    • 著者名/発表者名
      Mikami, Y., Kanemaru, K., Okubo, Y., Nakaune, T., Suzuki, J., Shibata, K., Sugiyama, H., Koyama, R., Murayama, T., Ito, A., Yamazawa, T., Ikegaya, Y., Sakurai, T., Saito, N., Kakizawa, S. and Iino, M.
    • 雑誌名

      EBioMedicine.

      巻: 11 ページ: 253

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2016.08.020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マイクログリア依存的な成体脳シナプス再編成2017

    • 著者名/発表者名
      柴田和輝、小山隆太、森下晧平、安藤めぐみ、三浦友樹、池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス (仙台)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hyperthermia activates microglia to engulf inhibitory synapses in early-life seizures.2016

    • 著者名/発表者名
      Koyama R, Kasahara Y, Shibata K, Ujita S, Sugio S, Tanaka KF, Shibasaki K, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2016
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fever activates microglia to engulf inhibitory synapses and lower the seizure threshold.2016

    • 著者名/発表者名
      Koyama R, Kasahara Y, Shibata K, Ujita S, Sugio S, Tanaka KF, Shibasaki K, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      The 18th Annual Meeting of Infantile Seizure Society
    • 発表場所
      一橋講堂 (東京)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dysfunction of microglia-mediated reorganization of dentate gyrus-CA3 circuits in a mouse autism model.2015

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K., Koyama, R., Morishita, K., Ikegaya, Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2015
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海馬神経回路の形成におけるマイクログリアの関与と自閉症2015

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、柴田和輝、森下皓平、池谷裕二
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸 (神戸国際会議場)
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1型リアノジン受容体のS-ニトロシル化を介した神経細胞死2015

    • 著者名/発表者名
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、柴田和輝、杉山弘樹、小山隆太、伊藤明博、山澤徳志子、渡辺雅彦、池谷裕二、齋藤延人、飯野正光
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸 (神戸国際会議場)
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 母体免疫活性化によるマイクログリア依存的な神経回路変性と自閉スペクトラム症2015

    • 著者名/発表者名
      柴田和輝、小山隆太、森下皓平、池谷裕二
    • 学会等名
      第132回日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      千葉 (明海大学浦安キャンパス)
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症モデルマウスにおける海馬神経回路の形成機構2015

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、柴田和輝、森下皓平、池谷裕二
    • 学会等名
      第57回日本小児神経学会学術集会
    • 発表場所
      大阪 (帝国ホテル大阪)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] S-ニトロシル化を介した1型リアノジン受容体活性化による一酸化窒素誘導神経細胞死2015

    • 著者名/発表者名
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、杉山弘樹、柴田和輝、小山隆太、伊藤明博、山澤徳志子、渡辺雅彦、池谷裕二、齋藤延人、飯野正光
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症における海馬神経回路形成へのマイクログリアの関与2015

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、柴田和輝、森下皓平、池谷裕二
    • 学会等名
      第2回包括的神経グリア研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症モデルマウスにおける海馬苔状線維シナプス競合の不全2014

    • 著者名/発表者名
      柴田和輝、小山隆太、森下皓平、池谷裕二
    • 学会等名
      第23回海馬と高次脳機能学会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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