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血管機能異常と炎症亢進に着目したダウン症の脳発達遅機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06940
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関京都薬科大学

研究代表者

石原 慶一  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (80340446)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードダウン症候群 / 神経新生 / 網羅的遺伝子発現解析 / 炎症 / 脳マクロファージ / 炎症細胞 / 脳発達 / 血管 / モデルマウス / 血管形成 / ミクログリア / ダウン症 / 発達遅滞
研究成果の概要

ダウン症候群 (DS) では、脳発達遅滞が基盤と考えられる知的障害がみられる。本研究では、DSモデルマウスを用いて脳発達遅滞のメカニズムの理解を目指し、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行なった。結果、DSモデルマウス胎生期脳での炎症関連遺伝子の発現亢進を見いだし、これが炎症細胞数の増加によるもの、さらにはErg遺伝子の3コピー化が原因であることを突き止めた。また、血管形成に重要な役割を演じるTbx1遺伝子の発現が半減することを見いだした。DSモデルマウスでの血管形態の異常は認められなかったが、Erg遺伝子とTbx1遺伝子がDS知的障害で重要な役割を演じている可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ダウン症の知的障害の原因などは全く分かっていなかったが、我々は、新しくダウン症の脳発達の遅れや知的障害に関係していると思われる遺伝子としてErg遺伝子とTbx1遺伝子を発見した。特に、Erg遺伝子では、胎児期の脳発達の遅れの原因とされる神経新生の低下の原因であることもマウスを用いた実験で明らかにしたことは、ダウン症の知的障害の胎内治療の実現化において重要な知見であると考えている。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] WEHI/University of Melbourne(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] A*STAR(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ダウン症の胎生期脳発達遅滞における神経-血管相互作用異常の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Keiichi
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 141 号: 3 ページ: 369-373

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00198-5

    • NAID

      130007992978

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 神経-グリア-血管の連関からなる脳の細胞構築と,その破綻2021

    • 著者名/発表者名
      石原慶一、水谷 健一
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 141 号: 3 ページ: 333-334

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00198-F

    • NAID

      130007992977

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Decrease in the T-box1 gene expression in embryonic brain and adult hippocampus of Down syndrome mouse models.2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu R, Ishihara K, Kawashita E, Sago H, Yamakawa K, Mizutani K, & Akiba S.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 535 ページ: 87-92

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.12.026

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Perturbation of the immune cells and prenatal neurogenesis by the triplication of the Erg gene in mouse models of Down syndrome.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishihara K, Shimizu R, Takata K, Kawashita E, Amano K, Shimohata A, Low D, Nabe T, Sago H, Alexander WS, Ginhoux F, Yamakawa K, Akiba S.
    • 雑誌名

      Brain Pathology

      巻: 30 号: 1 ページ: 75-91

    • DOI

      10.1111/bpa.12758

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ダウン症モデルマウス脳での銅蓄積とその病態生理学的意義2019

    • 著者名/発表者名
      石原慶一,河下映里,秋葉 聡
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 154 号: 6 ページ: 335-339

    • DOI

      10.1254/fpj.154.335

    • NAID

      130007754367

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper accumulation in the brain causes the elevation of oxidative stress and less anxious behavior in Ts1Cje mice, a model of Down syndrome.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara K, Kawashita E, Shimizu R, Nagasawa K, Yasui H, Sago H, Yamakawa K, Akiba S.
    • 雑誌名

      Free Radic Biol Med.

      巻: 134 ページ: 248-259

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2019.01.015

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ダウン症モデルマウスと病態研究について2020

    • 著者名/発表者名
      石原慶一
    • 学会等名
      第2回日本ダウン症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダウン症の胎生期脳発達遅滞における神経-血管相互作用異常の可能性2020

    • 著者名/発表者名
      石原慶一
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダウン症モデルマウス成体脳での銅蓄積~新規治療標的としての可能性~2020

    • 著者名/発表者名
      石原慶一
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparative elementomic analysis reveals copper accumulation in the brain in Ts1Cje, a mouse model of Down syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Ishihara, Eri Kawashita, Ryohei Shimizu, Hiroyuki Yasui, Kazuki Nagasawa, Haruhiko Sago, Kazuhiro Yamakawa, Satoshi Akiba
    • 学会等名
      3rd International Conference of the Trisomy 21 Research Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダウン症中枢症状の治療標的候補としての銅蓄積の同定2019

    • 著者名/発表者名
      石原慶一
    • 学会等名
      第30回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダウン症モデルマウスにおける血管新生調節転写因子の3コピー化による胎生期ニューロン新生異常.2019

    • 著者名/発表者名
      石原慶一
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elementomics reveals the accumulation of copper in the brain of a Down syndrome model mouse and its pathophysiological significance.2019

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Ishihara
    • 学会等名
      The 92nd Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダウン症モデルマウスにおける炎症性細胞数異常および大脳皮質発達遅延とその原因遺伝子の同定.2018

    • 著者名/発表者名
      石原慶一、清水涼平、河下映里、ウォレン アレキサンダー、左合治彦、山川和弘、秋葉 聡
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 京都薬科大学 病態生化学分野

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/byoutai/byoutai-j.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 京都薬科大学 病態生化学分野

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/byoutai/byoutai-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 京都薬科大学病態生化学分野

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/byoutai/achievement.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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