先天的恐怖誘発機構の解明および精神疾患との関連

• 研究課題/領域番号: 17K08133
• 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: 統合動物科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 曹 麗琴 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (60399475)
• 研究分担者: クレウエ・ネベニウス ダニエラ 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 研究員 (60737667)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 先天的恐怖 / 恐怖感情 / 精神疾患

研究成果の概要

恐怖感情制御の分子機構を解明するため、フォワード・ジェネティクスにより捕食者の匂いによって誘発される恐怖反応に関する2つの変異を同定した。一方は先天的恐怖反応の減少を導くTrpa1遺伝子の劣性変異、他方は異常な恐怖反応（ジャンプを行う表現型：ポップコーン変異）を導く優性変異である。また、生化学、細胞学など様々な手法により、Trpa1が捕食者の匂いに関する化学センサーとして機能することを明らかにし、Trpa1を発現する三叉神経節ニューロンは、捕食者の匂いによって誘発される先天性の恐怖行動に重要な役割を担うことを実証した。ポップコーン変異はマウスに統合失調症のような行動を引き起こすことも分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

We established the first forward genetics screen to uncover the molecular mechanism of fear, a basic emotion that is inextricably linked with mental health. The results have the potential to contribute greatly to developing medicines and therapeutic interventions for fear-related mental disorders.

研究成果

• [雑誌論文] Large-scale forward genetics screening identifies Trpa1 as a chemosensor for predator odor-evoked innate fear behaviors (2018)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Cao, L., Lee, C-Y., Matsuo, M., Wu, K., Asher, G., Saitoh, T., Klewe-Nebenius, D., Wang, L., Soya, S., Hasegawa, E., Cherasse, Y., Miyoshi,C., Irukayama, Y., Wang, Z., Sakurai, K., Funato, H., Sakurai, T., Yanagisawa, M., Nagase, H., Kobayakawa, R., Kobayakawa, K., Beutler, B., Liu, Q
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 2041-2041
  • DOI: 10.1038/s41467-018-04324-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Quantitative phosphoproteomic analysis of the molecular substrates of sleep need (2018)
  • 著者名/発表者名: Z. Wang, J. Ma, C. Miyoshi, Y. Li, M Sato, Y. Ogawa, T. Lou, C. Ma, X. Gao, C. Lee, T. Fujiyama, X. Yang, S. Zhou, N. Hotta-Hirashima, D. Klewe-Nebenus, A. Ikkyu, M. Kakizaki, S. Kanno, L. Cao, S. Takahashi, J. Peng, Y. Yu, H. Funato, M. Yanagisawa, Q. Liu
  • 雑誌名: Nature 巻: 558 号: 7710 ページ: 435-439
  • DOI: 10.1038/s41586-018-0218-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Large-scale forward genetics screening identifies Trpa1 as a chemosensor for predator odor-evoked innate fear behaviors (2018)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Cao, L., Lee, C-Y., et al.
  • 雑誌名: Nature Communications (accepted) 巻: -
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of sleep architecture in CDKL5 knockout mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Liqin Cao, Jing Ma, Tingting Lou, Zhiqiang Wang, Qinghua Liu
  • 学会等名: The 8th Annual IIIS Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Sleep architecture in CDKL5 KO mouse (2019)
  • 著者名/発表者名: Liqin Cao
  • 学会等名: 2019 CDKL5 Forum
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Sleep disruptions in CDKL5 knockout mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Liqin Cao
  • 学会等名: CDKL5 ASIA Workshop 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Identifying schizophrenia genes through a forward genetic screen in mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Liqin Cao, Daniela Klewe-Nebenius, Greg Asher, Takeshi Sakurai, Chika Miyoshi, Hiromasa Funato, Masashi Yanagisawa, Qinghua Liu
  • 学会等名: Neuro2019
  • 国際学会
• [学会発表] Large-scale forward genetics screening identifies Trpa1 as a chemosensor for predator odor-evoked innate fear behaviors (2019)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Cao, L., Lee, C-Y., Matsuo, M., Wu, K., Asher, G., Saitoh, T., Klewe-Nebenius, D., Wang, L., Soya, S., Hasegawa, E., Cherasse, Y., Miyoshi,C., Irukayama, Y., Wang, Z., Sakurai, K., Funato, H., Sakurai, T., Yanagisawa, M., Nagase, H., Kobayakawa, R., Kobayakawa, K., Beutler, B., Liu, Q
  • 学会等名: Keystone Symposia, Mammalian Sensory System (C4)
  • 国際学会
• [学会発表] Psycho, a potential mouse model of schizophrenia (2018)
  • 著者名/発表者名: Liqin Cao, Daniela Klewe-Nebenius, Greg Asher, Makito Sato, Chika Miyoshi, Hiromasa Funato, Masashi Yanagisawa, Qinghua Liu
  • 学会等名: The 7th Annual IIIS International Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Large-scale forward genetics screening identifies Trpa1 as a chemosensor for predator odor-evoked innate fear behaviors (2018)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Cao, L., Lee, C-Y., Matsuo, M., Wu, K., Asher, G., Saitoh, T., Klewe-Nebenius, D., Wang, L., Soya, S., Hasegawa, E., Cherasse, Y., Miyoshi,C., Irukayama, Y., Wang, Z., Sakurai, K., Funato, H., Sakurai, T., Yanagisawa, M., Nagase, H., Kobayakawa, R., Kobayakawa, K., Beutler, B., Liu, Q
  • 学会等名: The 7th Annual IIIS International Symposium
  • 国際学会