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クロマチンリモデリング異常による発達障害の包括的理解と治療応用

研究課題

研究課題/領域番号 21H02847
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

西山 正章  金沢大学, 新学術創成研究機構, 教授 (50423562)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードクロマチンリモデリング / 発達障害
研究開始時の研究の概要

自閉症を含む発達障害の患者の多くは社会生活に支障をきたしており、その発症メカニズムの解明と治療法の開発が強く求められている。近年、クロマチンリモデリング因子CHD8が最も有力な自閉症原因候補遺伝子として同定され、世界中で大きな反響を呼んでいる。一方で、CHD8遺伝子領域の重複が発育遅滞の患者から相次いで発見されている。本研究ではまず、CHD8重複症候群モデルマウスを確立する。そして、これらのモデルマウスを用いて発達障害で異常が生じている事象を分子、細胞、神経回路、行動レベルで同定することによって、疾患治療への応用を目指す。

研究成果の概要

われわれは、Chd8重複が転写、神経解剖学的、行動表現型に及ぼす影響を明らかにするため、Chd8ノックインマウスを樹立した。その結果、Chd8を過剰発現させると、脳の深層ニューロンの産生が障害され、神経発生や精神神経疾患に関連する遺伝子の発現を変化させること、またChd8ノックインマウスの脳における遺伝子発現パターンは、Chd8ヘテロ接合体変異マウスで明らかなパターンと負の相関があることが示された。さらに、行動解析の結果、Chd8の過剰発現は多動と不安様行動の減弱をもたらし、これらの行動変化は遺伝学的と薬理学的介入によって改善されることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経発達障害には、自閉スペクトラム症(ASD)、注意欠陥・多動性障害(ADHD)、知的障害などさまざまな疾患が含まれ、遺伝的要素が強い複雑な病因が特徴である。ゲノムの特定領域の増減を伴うコピー数変異は、神経発達障害の根底にある主要な遺伝的要因である。欠失と重複の両方がこれらの病態に関与する個々の遺伝子座が数多く同定されており、適切な遺伝子量が神経発達と脳機能の重要な決定因子であることが示唆されているが、その根底にあるメカニズムは不明である。Chd8ノックインマウスはヒトのCHD8重複症候群のモデルマウスとして適しており、CHD8の発現増加が脳の発達と機能を変化させるメカニズムに光を当てた。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

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

  • [雑誌論文] The complex etiology of autism spectrum disorder due to missense mutations of CHD82024

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Taichi、Katayama Yuta、Nishiyama Masaaki、Shoji Hirotaka、Miyakawa Tsuyoshi、Mizoo Taisuke、Matsumoto Akinobu、Hijikata Atsushi、Shirai Tsuyoshi、Mayanagi Kouta、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

      巻: - 号: 7 ページ: 2145-2160

    • DOI

      10.1038/s41380-024-02491-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromatin remodeler CHD8 is required for spermatogonial proliferation and early meiotic progression2024

    • 著者名/発表者名
      Nitahara Kenta、Kawamura Atsuki、Kitamura Yuka、Kato Kiyoko、Namekawa Satoshi H、Nishiyama Masaaki
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 52 号: 6 ページ: 2995-3010

    • DOI

      10.1093/nar/gkad1256

    • 関連する報告書
      2023 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] Classification of multiple emotional states from facial expressions in head-fixed mice using a deep learning-based image analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y, Nakata T, Hibino H, Nishiyama M, Ino D
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 18 号: 7 ページ: e0288930-e0288930

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0288930

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deletion of the autism-related gene Chd8 alters activity-dependent transcriptional responses in mouse postmitotic neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Atsuki、Nishiyama Masaaki
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1 ページ: 593-593

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04968-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A fluorescent sensor for real-time measurement of extracellular oxytocin dynamics in the brain2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ino, Yudai Tanaka, Hiroshi Hibino, and Masaaki Nishiyama
    • 雑誌名

      Nature Methods

      巻: 19 号: 10 ページ: 1286-1294

    • DOI

      10.1038/s41592-022-01597-x

    • 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] The autism-related protein CHD8 contributes to the stemness and differentiation of mouse hematopoietic stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Nita Akihiro、Muto Yoshiharu、Katayama Yuta、Matsumoto Akinobu、Nishiyama Masaaki、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 34 号: 5 ページ: 108688-108688

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.108688

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The autism-associated protein CHD8 is required for cerebellar development and motor function2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Atsuki、Katayama Yuta、Kakegawa Wataru、Ino Daisuke、Nishiyama Masaaki、Yuzaki Michisuke、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 35 号: 1 ページ: 108932-108932

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.108932

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oxytocin ameliorates impaired social behavior in a Chd8 haploinsufficiency mouse model of autism2021

    • 著者名/発表者名
      Cherepanov Stanislav M.、Gerasimenko Maria、Yuhi Teruko、Furuhara Kazumi、Tsuji Chiharu、Yokoyama Shigeru、Nakayama Keiichi I.、Nishiyama Masaaki、Higashida Haruhiro
    • 雑誌名

      BMC Neuroscience

      巻: 22 号: 1 ページ: 32-32

    • DOI

      10.1186/s12868-021-00631-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒト型モデル動物を用いた自閉症の神経回路の同定と治療法開発への応用2024

    • 著者名/発表者名
      西山 正章
    • 学会等名
      第17回自閉症学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of neural circuitry in autism spectrum disorder using human-animal models2023

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Nishiyama
    • 学会等名
      第64回日本神経病理学会総会学術研究会/第66回日本神経化学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉症の発症メカニズムの解明と創薬開発への応用 自閉症は大人になっても治せるか?2022

    • 著者名/発表者名
      西山正章
    • 学会等名
      第7回連合大学院小児発達学研究科セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト型モデル動物を用いた自閉症の神経回路の同定と治療法開発への応用2022

    • 著者名/発表者名
      西山正章
    • 学会等名
      浜松医科大学研究戦略セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉症の発症メカニズムの解明と創薬開発への応用:自閉症は大人になっても治せるか?2021

    • 著者名/発表者名
      西山 正章
    • 学会等名
      第18回日本予防医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉症の発症メカニズムの解明と創薬開発への応用2021

    • 著者名/発表者名
      西山 正章
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クロマチンリモデリング因子Chd8の変異による自閉症発症に関与する神経細胞種の同定2021

    • 著者名/発表者名
      川村 敦生、片山 雄太、中山 敬一、西山 正章
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] クロマチンリモデリング因子の動態観察による自閉症の発症メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      塚本 康寛、川村 敦生、魏 威凛、Ayhan Yurtsever、白石 大智、中山 敬一、古寺 哲幸、福間 剛士、西山 正章
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 論文図表を読む作法2022

    • 著者名/発表者名
      西山正章
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122603
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 金沢大学医薬保健研究域医学系 組織細胞学

    • URL

      http://ana1.w3.kanazawa-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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