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遺伝子異常を原因とする発達障害におけるアストロサイトの病態意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21589
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分52:内科学一般およびその関連分野
研究機関愛知県医療療育総合センター発達障害研究所

研究代表者

永田 浩一  愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 分子病態研究部, 部長 (50252143)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードアストロサイト / 発達障害 / モデルマウス / マウスモデル / 遺伝子異常 / 電気穿孔法 / 中枢神経
研究開始時の研究の概要

発達障害は人口の約10%に発症し、1000以上の責任遺伝子(候補を含む)が報告されている。病態の本質は、神経シナプスの機能障害を基盤とする大脳皮質発達障害とされる。一方、従来はニューロン機能を支える裏方と考えられてきたグリア細胞(アストロサイト)に発現する分子の異常も発達障害の病態に深く関与する。本研究では、遺伝子異常を原因とする発達障害の病態メカニズムを、アストロサイトの機能障害と云う視点から解析する新規システムを構築する。遺伝子異常がアストロサイトの機能に及ぼす病態意義を解析し、新規診断・治療法開発のための新たなブレイクスルーを見出すことを目的とする。

研究成果の概要

アストロサイトは神経回路の発達・機能形成に重要な役割を果たす。遺伝子異常が生じた場合はニューロン同様に機能障害を受け、発達障害の病態形成に重要な役割を果たすと考えられる。しかし、膨大な遺伝学的データが蓄積される一方、数少ない病態メカニズム研究はニューロンに集中し、アストロサイトを含むグリア細胞の分子病態意義は殆ど不明なままである。
本研究は、申請者らが独自に構築した「ニューロンにおける発達障害責任遺伝子のin vivo/vitro病態解析バッテリー」を土台にして「アストロサイト発達障害解析バッテリー」を新規に構築し、発達障害をアストロサイトの機能障害と云う視点から解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳機能におけるアストロサイトの重要性が大きくクローズアップされ、その形態・機能異常が病態形成に関連する可能性も高い。しかしながら、これまで、アストロサイトの機能異常に焦点を当てた発達障害の分子病態メカニズム解析は殆どされていない。アストロサイトに着目してin vivo/in vitro解析バッテリーを構築し、発達障害の病態メカニズムを新規の観点から捉え直す点で、本企画の学術的意義は非常に大きい。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Genoa(イタリア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Toronto Metropolitan University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] The Hebrew University of Jerusalem(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Expression Analyses of Cep152, a Responsible Gene Product for Autosomal Recessive Primary Microcephaly, during Mouse Brain Development2022

    • 著者名/発表者名
      Hamada Nanako、Noda Mariko、Ito Hidenori、Iwamoto Ikuko、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Developmental Neuroscience

      巻: 44 号: 3 ページ: 162-170

    • DOI

      10.1159/000523922

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variant-specific changes in RAC3 function disrupt corticogenesis in neurodevelopmental phenotypes2022

    • 著者名/発表者名
      Scala Marcello et al.
    • 雑誌名

      Brain

      巻: 145 号: 9 ページ: 3308-3327

    • DOI

      10.1093/brain/awac106

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impaired Function of PLEKHG2, a Rho-Guanine Nucleotide-Exchange Factor, Disrupts Corticogenesis in Neurodevelopmental Phenotypes.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa M, Ito H, Tabata H, Ueda H, Nagata KI.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 16 号: 4 ページ: 696-696

    • DOI

      10.3390/cells11040696

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gain-of-function p.F28S variant in<i>RAC3</i>disrupts neuronal differentiation, migration and axonogenesis during cortical development, leading to neurodevelopmental disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Masashi、Scala Marcello、Umair Muhammad、Ito Hidenori、Waqas Ahmed、Striano Pasquale、Zara Federico、Costain Gregory、Capra Valeria、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Medical Genetics

      巻: 60 号: 3 ページ: 223-232

    • DOI

      10.1136/jmedgenet-2022-108483

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression analyses of Rac3, a Rho family small GTPase, during mouse brain development.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa M, Ito H, Noda M, Hamada N, Tabata H, Nagata K.
    • 雑誌名

      Dev Neurosci

      巻: 44 号: 1 ページ: 49-58

    • DOI

      10.1159/000521168

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physiological significance of WDR45, a responsible gene for β-propeller protein associated neurodegeneration (BPAN), in brain development2021

    • 著者名/発表者名
      Noda Mariko、Ito Hidenori、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 22568-22568

    • DOI

      10.1038/s41598-021-02123-3

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The synaptic scaffolding protein CNKSR2 interacts with CYTH2 to mediate hippocampal granule cell development2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Hidenori、Morishita Rika、Noda Mariko、Ishiguro Tomoki、Nishikawa Masashi、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 号: 6 ページ: 101427-101427

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101427

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression Analyses of Mediator Complex Subunit 13-Like: A Responsible Gene for Neurodevelopmental Disorders during Mouse Brain Development2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada Nanako、Iwamoto Ikuko、Nishikawa Masashi、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Developmental Neuroscience

      巻: - 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1159/000515188

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression analyses of PLEKHG2, a Rho family-specific guanine nucleotide exchange factor, during mouse brain development2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Masashi、Ito Hidenori、Noda Mariko、Hamada Nanako、Tabata Hidenori、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: - 号: 2 ページ: 146-155

    • DOI

      10.1007/s00795-020-00275-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heterotrimeric G-protein, Gi1, is involved in the regulation of proliferation, neuronal migration and dendrite morphology during cortical development in vivo.2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada N, Iwamoto I, Kawamura N, Nagata K.
    • 雑誌名

      J. Neurochem.

      巻: 1 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1111/jnc.15205

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical and morphological characterization of SEPT1 in mouse brain2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Hidenori、Morishita Rika、Noda Mariko、Iwamoto Ikuko、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: 53 号: 4 ページ: 221-228

    • DOI

      10.1007/s00795-020-00248-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuropathophysiological significance of the c.1449T>C/p.(Tyr64Cys) mutation in the CDC42 gene responsible for Takenouchi-Kosaki syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Hamada Nanako、Ito Hidenori、Shibukawa Yukinao、Morishita Rika、Iwamoto Ikuko、Okamoto Nobuhiko、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 529 号: 4 ページ: 1033-1037

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.104

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pogz deficiency leads to transcription dysregulation and impaired cerebellar activity underlying autism-like behavior in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Reut Suliman-Lavie, Ben Title, Yahel Cohen, Hamada N, Maayan Tal, Nitzan Tal, Galya Monderer- Rothkoff, Bjorg Gudmundsdottir, Kristbjorn O Gudmundsson, Jonathan R Keller, Guo-Jen Huang, Nagata K, Yosef Yarom, Sagiv Shifman.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 11 号: 1 ページ: 5836-5836

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19577-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Pathophysiological mechanisms in neurodevelopmental disorders caused by RAC3 small GTPase dysregulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Nagata K
    • 学会等名
      Fujita ICBS International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電気穿孔法を用いた神経発達障害の病態解析.2022

    • 著者名/発表者名
      浜田奈々子、伊東秀記、永田浩一
    • 学会等名
      第54回日本臨床分子形態学会学術集会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発達障害を観て考える2021

    • 著者名/発表者名
      永田浩一
    • 学会等名
      第53回日本臨床分子形態学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of a heterotrimeric G-protein, Gαi1, regulates neurogenesis, migration and development in cortical excitatory neurons.2020

    • 著者名/発表者名
      浜田奈々子、永田浩一
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 三量体Gタンパク質GNAI1の発達障害における病態意義2020

    • 著者名/発表者名
      永田浩一、浜田奈々子、岩本郁子、河村則子
    • 学会等名
      第62回日本小児科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of WDR45, the autophagy-related gene, in the development of mouse cerebral cortex2020

    • 著者名/発表者名
      野田 万理子、岩本郁子、田畑秀典、伊東秀記、永田浩一
    • 学会等名
      第63回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] X連鎖知的障害関連分子CNK2の性状機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      伊東秀記、森下理香、野田万理子、永田浩一
    • 学会等名
      日本臨床分子形態学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 発達障害責任遺伝子 PLEKHG2 の神経組織における発現解析2020

    • 著者名/発表者名
      永田浩一、西川 将司、伊東 秀記、野田万理子、 浜田奈々子、田畑 秀典
    • 学会等名
      日本臨床分子形態学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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