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生後発達期大脳における自閉症感受性遺伝子Auts2の生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07021
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

堀 啓  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 代謝研究部, 室長 (70568790)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード自閉症 / シナプス / 自閉症感受性遺伝子 / 神経回路 / スパイン / AUTS2 / 精神疾患 / 音声コミュニケーション / 記憶学習 / 大脳 / 大脳皮質 / 海馬
研究成果の概要

自閉症感受性遺伝子AUTS2は自閉症や知的障害、統合失調症など、様々な精神疾患発症との関連性が示唆される遺伝子である。大脳皮質や海馬など高次機能を司る脳領域で特に発現が高く、これまでに胎児期の神経発生に関わる分子であることを明らかにしてきたが、未だAUTS2変異と精神疾患を繋ぐ解剖・生理学的病因は明らかになっていない。本研究で我々は、Auts2変異マウスが自閉症様症状や記憶学習障害を示すことを見出した。さらに、Auts2変異マウス脳の神経細胞では興奮性シナプスが過剰に形成され、神経回路内の興奮/抑制性神経伝達のバランスに不均衡が生じ、興奮性神経回路の過活動が生じていることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでにAUTS2遺伝子変異と精神疾患との関連性を示唆するような臨床例はいくつも報告されてきたものの、脳発達におけるAUTS2の生理学的役割やAUTS2変異と精神疾患を繋ぐ解剖・生理学的病因は明らかになっていなかった。本研究により、AUTS2変異によって引き起こされる精神疾患病態の一つとして、シナプス形成やその機能異常に原因があることが初めて明らかとなった。今後はさらに、シナプス形成に関わるAUTS2の分子機能の詳細を明らかにし、また、AUTS2変異マウスを利用した治療薬スクリーニングなどを行うことで、自閉症などの精神疾患に対する新たな診断・治療法の開発に大きく貢献できることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] National Research Council, Naples/IRCCS INM, Neuromed, Pozzilli(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] PSL Research University, Paris(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute of Protein Biochemistry/National Research Council of Italy(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Department of Molecular Neurobiology/Max Planck Inst of Exp. Med.(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Polarity Acquisition in Cortical Neurons Is Driven by Synergistic Action of Sox9-Regulated Wwp1 and Wwp2 E3?Ubiquitin Ligases and Intronic miR-1402018

    • 著者名/発表者名
      Ambrozkiewicz MC、Schwark M、Kishimoto-Suga M、Borisova E、Hori K、Salazar-L?zaro A、Rusanova A、Altas B、Piepkorn L、Bessa P、Schaub T、Zhang X、Rabe T、Ripamonti S、Ros?rio M、Akiyama H、Jahn O、Kobayashi T、Hoshino M、Tarabykin V、Kawabe H
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 100 号: 5 ページ: 1097-1115

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2018.10.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Glycosphingolipid metabolic reprogramming drives neural differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Russo D, Della Ragione F, Rizzo R, Sugiyama E, Scalabri F, Hori K, Capasso S, Sticco L, Fioriniello S, De Gregorio R, Granata I, Guarracino MR, Maglione V, Johannes L, Bellenchi GC, Hoshino M, Setou M, D'Esposito M, Luini A, D'Angelo G.
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 37 号: 7

    • DOI

      10.15252/embj.201797674

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuronal Migration and AUTS2 Syndrome2017

    • 著者名/発表者名
      Kei Hori、Mikio Hoshino
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 7 号: 5 ページ: 54-54

    • DOI

      10.3390/brainsci7050054

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origins of oligodendrocytes in the cerebellum, whose development is controlled by the transcription factor, Sox92016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto R, Hori K, Owa T, Miyashita S, Dewa K, Masuyama N, Sakai K, Hayase Y, Seto Y, Inoue YU, Inoue T, Ichinohe N, Kawaguchi Y, Akiyama H, Koizumi S, Hoshino M
    • 雑誌名

      Mech Dev

      巻: 140 ページ: 25-40

    • DOI

      10.1016/j.mod.2016.02.004

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The role of AUTS2 in synaptic organization and the cognitive functions during postnatal brain development2018

    • 著者名/発表者名
      堀 啓
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会(神戸国際会議場)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of AUTS2 in synaptic formation and the cognitive brain functions2018

    • 著者名/発表者名
      Kei Hori, Taku Nagai, Wei Shan, Mitsuyo Yamada, Reika Shiraishi, Asami Sakamoto, Kouta Kanno, Manabu Abe, Kiyofumi Yamada, Kenji Sakimura and Mikio Hoshino.
    • 学会等名
      第8回新潟大学脳研究所共同研究拠点国際シンポジウム(新潟大学脳研究所)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loss of Auts2 induces the defects of synaptic function and cognitive brain functions2018

    • 著者名/発表者名
      Hori K, Nagai T, Shan W, Yamada M, Shiraishi R, Sakamoto A, Kanno K, Abe M, Yamada K, Sakimura K and Hoshino M.
    • 学会等名
      新学術領域 個性創発脳 第1回国際シンポジウム「Toward Understanding “INDIVISUALITY”」(京都大学芝蘭会館)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生後発達期大脳における自閉症感受性遺伝子AUTS2の生理機能の解析2017

    • 著者名/発表者名
      堀啓、永井拓、Wei Shan、山田光代、白石玲花、菅野康太、坂本亜沙美、阿部学、崎村健司、山田清文、星野幹雄
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉症関連遺伝子Auts2のマウス大脳皮質形成における機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      嶋岡可純,堀啓,坂本亜沙美,阿部学,崎村健司,星野幹雄
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自閉症感受性遺伝子 AUTS2 のマウス海馬歯状回における機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      江草早紀,堀啓,坂本亜沙美,阿部学,崎村建司,郷康広,星野幹雄
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自閉症感受性遺伝子Auts2欠損による大脳神経細胞の過剰なシナプス形成の誘発2017

    • 著者名/発表者名
      山田光代,堀啓,坂本亜沙美,阿部学,崎村健司,曽根雅紀,星野幹雄
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 小脳プルキンエ細胞の発生制御における自閉症感受性遺伝子Auts2の生理機能の解析2016

    • 著者名/発表者名
      Kei Hori, Ryo Aoki, Asami Sakamoto, Tomoo Owa, Satoshi MIyashita, Manabu Abe, Maya Yamazaki, Kenji Sakimura and Mikio Hoshino.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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