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自閉症の病態理解に向けた神経幹細胞運命制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06387
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46010:神経科学一般関連
研究機関東京大学

研究代表者

川口 大地  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (70549518)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード神経幹細胞 / 自閉症 / 大脳 / 発生・分化 / 前頭前皮質 / 脳・神経
研究開始時の研究の概要

前頭前皮質は人格の発現や社会的行動の調節といった高次脳機能に大きく貢献する大脳皮質領域である。一部の自閉症児において前頭前皮質が肥大していることが報告されており、この領域の肥大が自閉症発症の原因となっている可能性が考えられている。しかし、前頭前皮質肥大がどのような分子メカニズムにより引き起こされているのかは殆ど不明である。これまでに、神経幹細胞の増殖や分化の異常が前頭前皮質肥大に関与する可能性を示唆する結果を得ている。そこで本研究では、どのような分子メカニズムがこの神経幹細胞の運命制御異常に寄与しているのかを明らかにすることを目指す。

研究実績の概要

自閉症児においてみられる局所脳肥大は前頭前皮質など特徴的な脳部位において顕著に見られることが指摘されている。しかし、肥大した脳部位において、どのような組織学的な変化が見られるのかについては不明な点が多く残されている。これまでに行なった前頭前皮質肥大モデルマウスを用いた解析により、胎生早期の脳において前方領域に位置する神経幹細胞の遺伝子発現に変化が見られることを見出した。特に細胞増殖や脳の領域化に関わる遺伝子に顕著な発現変動が見られている。このような脳発生初期の神経幹細胞の状態変化は、その後産生する分化細胞の種類や数に影響を与える可能性がある。この可能性を検証するため、生後に肥大した前頭前皮質領域において各種ニューロンサブタイプマーカー、グリア細胞マーカーを発現する細胞の数および配置の変化を調べた。その結果、特定の皮質層のニューロンサブタイプマーカーを発現する細胞の構成比に変化が見られる可能性を示唆する結果を得た。今後は、この結果をさらに検証し、特定の皮質層の異常が神経回路や行動異常を引き起こしている可能性についても調べていきたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

肥大した脳部位において、どのような組織学的な変化が見られるのかを検討した結果、前頭前皮質の特定の皮質層において細胞構成比に変化が見られる可能性を示唆する結果を得た。

今後の研究の推進方策

細胞構成比の変化が見られた皮質層において、どのような遺伝子発現および回路形成に変化が見られるのかを明らかにする。これにより、特定の皮質層の異常が神経回路や行動異常を引き起こすという可能性およびメカニズムを検証したい。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] TIMP3 promotes the maintenance of neural stem-progenitor cells in the mouse subventricular zone2023

    • 著者名/発表者名
      Fang Lingyan、Kuniya Takaaki、Harada Yujin、Yasuda Osamu、Maeda Nobuyo、Suzuki Yutaka、Kawaguchi Daichi、Gotoh Yukiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1149603-1149603

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1149603

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 神経幹細胞の増殖・分化過程の制御異常と自閉スペクトラム症の関連2023

    • 著者名/発表者名
      龍海 暢輝、川口 大地
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 55 ページ: 828-831

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症早期にみられる領域特異的な大脳皮質肥大化に関わる分子機構2024

    • 著者名/発表者名
      川口 大地
    • 学会等名
      生理研研究会:胎児脳発達研究会2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A mechanism of developmental cortical overgrowth associated with autism spectrum disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kawaguchi, Nobuto Watanabe, Kenichiro Nagahama, Takaki Watanabe, Masanobu Kano, Yukiko Gotoh
    • 学会等名
      The 21st Takeda Science Foundation Symposium on Biosciences
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Developmental Cortical Overgrowth Associated with Autism Spectrum Disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kawaguchi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Molecular and Cellular Neurobiology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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