オキシトシン受容体遺伝子の脳領域特異的エンハンサー探索：自閉症関連SNPとの関係

• 研究課題/領域番号: 16K10004
• 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: 小児科学
• 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: 井上 由紀子 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 疾病研究第六部, 科研費研究員 (30611777)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 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: オキシトシン受容体 / 自閉スペクトラム症 / SNP / ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / エンハンサー / BAC / ヒトBAC / CRISPR/Cas9ゲノム編集 / 自閉症スペクトラム関連SNP

研究成果の概要

オキシトシン受容体遺伝子のイントロン配列内に多数同定されている自閉スペクトラム症関連SNP（一塩基多型）は、社会性行動の個人差と相関することが報告されているが、蛋白質をコードしないイントロン配列の個人差が、オキシトシン受容体発現様式にどのような影響を与え、神経回路網を変化させ、表現型に至るのかは未知のままである。本研究ではマウス受精卵を用いたゲノム編集技術を駆使して、オキシトシン受容体の脳領域特異的発現を正確に可視化し、前述のイントロン配列が受容体発現制御（エンハンサー）活性を持つか否かを検証可能なマウスモデルを新たに複数作製した。これらは、今後のオキシトシン研究に広く活用できると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オキシトシンは、オキシトシン受容体を持つ神経細胞の機能を修飾することにより、家族や夫婦の絆・仲間同士の信頼などの「社会性行動」を促進する。オキシトシン受容体遺伝子のイントロン（受容体蛋白質をコードする情報を持っていない部分）には、自閉スペクトラム症などの社会性行動の多様性と相関するような塩基配列のバリエーションが多数見出されているが、その役割はわかっていない。本研究では、マウス受精卵を用いた最新のゲノム編集法を駆使して、そのイントロン配列にオキシトシン受容体の発現調節機能があるかどうかを調べることができるマウスモデルを作製した。今後のオキシトシン系神経回路の研究において有用なツールとなりうる。

研究成果

• [雑誌論文] Meis1 Coordinates Cerebellar Granule Cell Development by Regulating Pax6 Transcription, BMP Signaling and Atoh1 Degradation (2018)
  • 著者名/発表者名: Owa Tomoo、Taya Shinichiro、Miyashita Satoshi、Yamashita Mariko、Adachi Toma、Yamada Koyo、Yokoyama Miwa、Aida Shogo、Nishioka Tomoki、Inoue Yukiko U.、Goitsuka Ryo、Nakamura Takuro、Inoue Takayoshi、Kaibuchi Kozo、Hoshino Mikio
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 38 号: 5 ページ: 1277-1294
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1545-17.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Generation of Pax6-IRES-EGFP knock-in mouse via the cloning-free CRISPR/Cas9 system to reliably visualize neurodevelopmental dynamics (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yukiko U.、Morimoto Yuki、Hoshino Mikio、Inoue Takayoshi
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: in press ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.neures.2018.01.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brain enhancer activities at the gene-poor 5p14.1 utism-assocaited locus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue YU, Inoue T
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 9 号: 1 ページ: 31227-31227
  • DOI: 10.1038/srep31227
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Origins of oligodendrocytes in the cerebellum, whose development is controlled by the transcription factor, Sox9 (2016)
  • 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
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Classic cadherin expressions balance postnatal neuronal positioning and dendrite dynamics to elaborate the specific cytoarchitecture of the mouse cortical area (2015)
  • 著者名/発表者名: Egusa SF, Inoue YU, Asami J, Terakawa YW, Hoshino M, Inoue T
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 105 ページ: 49-64
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.09.006
  • 査読あり
• [学会発表] 核酸医薬のスクリーニングを可能にするEGFP-レポーターアッセイ系の構築 (2018)
  • 著者名/発表者名: 原裕子、永田哲也、井上-上野由紀子、溝部吉高、滝澤歩武1、井上高良、武田伸一、青木吉嗣
  • 学会等名: 第４回筋学会
• [学会発表] Generation and characterization of a WWP1 knock-in mouse model for chicken muscular dystrophy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Imamura, Yukiko U. Inoue, Takayoshi Inoue, Shinichi Takeda
  • 学会等名: ASCB/EMBO 2018 Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 多重化tdTomatoノックインマウスによる低発現遺伝子の効率的な可視化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上（上野）由紀子、金子涼輔、森本由起、井上高良
  • 学会等名: 日本ゲノム編集第３回大会
• [学会発表] Visualization of oxytocin receptor expressions in neonatal mouse brains via Easi-CRISPR (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukiko U. Inoue, Ryosuke Kaneko, Yuki Morimoto, Takayoshi Inoue
  • 学会等名: 第41回日本神経科会大会
• [学会発表] ニューロンIDの可視化：クラスター型プロトカドヘリンの発現解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 金子涼輔、阿部学、高鶴裕介、井上(上野) 由紀子、渡辺雅彦、崎村建司、柳川右千夫、八木 健
  • 学会等名: 第41回日本神経科会大会
• [学会発表] Visualization and humanization of oxytocin receptor expressions in mouse brains (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukiko U. Inoue, Ryosuke Kaneko, Yuki Morimoto, Takayoshi Inoue
  • 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「Towards Understanding "INDIVIDUALITY"
  • 国際学会
• [学会発表] 「個性」創発脳研究のための『ゲノム編集マウス』作出と解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上（上野）由紀子
  • 学会等名: 次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム
• [学会発表] Visualization and humanization of oxytocin receptor expressions in mice; towards the clinical application of oxytocin to autism spectrum disorders (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukiko U. Inoue, Yuki Morimoto, Takayoshi Inoue
  • 学会等名: 第９回武田科学振興財団薬科学シンポジウム Genome Editing Towards Medicinal Applications
• [学会発表] Easi-CRISPRによるノックインマウスを用いたオキシトシン受容体発現の可視化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上（上野）由紀子、森本由起、井上高良
  • 学会等名: 第11回神経発生討論会
• [学会発表] Generation of Pax6-IRES-EGFP knock-in mouse via cloning-free CRISPR/Cas9 system for neurodevelopmental researches (2017)
  • 著者名/発表者名: Yukiko U. Inoue, Mikio Hoshino, Takayoshi Inoue
  • 学会等名: Society for Neuroscience 47th annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Generation of mouse models for muscular dystrophic chicken by CRISPR/Cas9-mediated genome editing. (2017)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Imamura, Yukiko U. Inoue, Takayoshi Inoue, Shin’ichi Takeda
  • 学会等名: 米国細胞生物学会
  • 国際学会
• [学会発表] Analyses of Cyclin D2 mRNA transportation in the cortical development using CRISPR/Cas9 genome editing system (2017)
  • 著者名/発表者名: Takako Kikkawa, Yukiko U. Inoue, Takayoshi Inoue, Cristine Rosales Casingal1 Noriko Osumi
  • 学会等名: 第60回日本神経化学会大会
• [学会発表] Analyses of Cyclin D2 mRNA transportation mechanism in radial glial cells during corticogenesis using CRISPR/Cas9 (2017)
  • 著者名/発表者名: Takako Kikkawa, Yukiko U. Inoue, Takayoshi Inoue, Noriko Osumi
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 核酸医薬の網羅的スクリーニングを可能にするEGFP-レポーターアッセイ系の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 原裕子、永田哲也、井上-上野由紀子、宮武正太、滝澤歩武、溝部吉高、瀬戸美也子、倉岡睦季、井上高良、武田伸一、青木吉嗣
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] CRISPR/Cas9を用いた Musculocontractural Ehlers-Danlos Syndrome-CHST14ノックアウトマウスの作製と病態解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 笠原（仁田原） 優子、島津 苑子、増田 千明、積田 奈々、水本 秀二、井上(上野) 由紀子、井上 高良、吉 沢 隆浩、高橋 有希、池上 良、中山 淳、武田 伸一、渡邉 淳、古庄 知己、岡田 尚巳
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 「個性」創発研究のための『ゲノム編集マウス』作製と解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上-上野由紀子、佐藤大気、河田雅圭、金子涼輔、森本由起、浅見淳子、星野幹雄、井上高良
  • 学会等名: 次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム2017
• [学会発表] クローニングフリーCRISPR/Casシステムによるノックインマウス作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上-上野由紀子、井上高良
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] クローニングフリーCRISPR/Casシステムによるノックインマウス作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上-上野由紀子、井上高良
  • 学会等名: 日本ゲノム編集学会第1回大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2016-09-06
• [備考] 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 疾病研究第６部第２研究室
  • URL: https://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r6/index-lab2/index.html
• [備考] 国立研究開発法人 国立精神・神経医療研究センター 疾病研究第六部 第二研究室
  • URL: https://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r6/index-lab2/index.html
• [備考] プレスリリース・自閉症スペクトラムのリスク因子としてアンチセンスRNAの発現調節が関わることを発見
  • URL: http://www.ncnp.go.jp/press/release.html?no=115
• [備考] 国立研究開発法人 国立精神・神経医療研究センター 疾病研究第6部 第2研究室
  • URL: http://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r6/index-lab2/index.html