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ASDにおける軸索起始部異常の意義の解明とバイオマーカー開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K07290
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52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関島根大学

研究代表者

藤谷 昌司  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (40376372)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023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ASD / 軸索起始部(AIS) / Ankyrin-G / 錐体細胞 / DREADD / 軸索起始部 / 神経回路 / バイオマーカー
研究開始時の研究の概要

自閉スペクトラム症(以下ASD)は社会性やコミュニケーション障害、行動や興味の限局を主徴とする神経発達障害で、異常神経回路を病理学的に同定するのに役立つバイオマーカーは未確立である。個々の神経細胞は、「軸索起始部(Axon Initial Segment: 以下AIS)」という活動依存的に細胞体からの位置や長さが変化する特徴的な構造をもつ。本研究は、ASD脳におけるAIS異常の意義はなにかを明らかにし、 AIS異常を神経回路異常のバイオマーカーとして確立することをめざしている。

研究実績の概要

自閉スペクトラム症(以下ASD)は社会性やコミュニケーション障害、行動や興味の限局を主徴とする神経発達障害で、異常神経回路を病理学的に同定するのに役立つバイオマーカーは未確立である。個々の神経細胞は、「軸索起始部(Axon Initial Segment: 以下AIS)」という活動依存的に細胞体からの位置や長さが変化する特徴的な構造をもつ。本研究は、ASD脳におけるAIS異常の意義はなにかを明らかにし、 AIS異常を神経回路異常のバイオマーカーとして確立することをめざしている。具体的には、①:投射経路ごとのAIS破壊によってASD様の行動異常が起きるのか明らかにする。②:AIS異常のある神経回路を再活性化したときに、AIS異常や行動異常が改善するのか明らかにする。③:ヒトASD脳標本を用いてAIS異常を認めるか検討する。と言う目的を掲げた。
今年度は、②の確立された15q重複ASDモデル動物における、AIS異常のあるmPFCⅤ層の神経細胞を、DREADD法により活性化したときに、AIS異常や、行動異常が改善されることを明らかにすることができた。この成果は、論文にて公表予定である。また、AISにおけるマスターレギュレーターである、Ankyrin-Gを中心とした分子生物学的な構造形成の分子メカニズムについての総説を公表予定である。

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

②の実験を完遂することができた。概ね順調に伸展している。

今後の研究の推進方策

実験計画に添って、①および③の実験を実行していく。

報告書

(2件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2025 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] SFARI(米国)

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [国際共同研究] SFARI(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] UBE3A controls axon initial segment in the cortical pyramidal neurons2025

    • 著者名/発表者名
      Liu Xinlang、Jiang Zhuqian、Otani Yoshinori、Zhu Xiaowei、Yu Yanyan、Tarif Abu Md Mamun、Ferdousy Raihana Nasrin、Kishino Tatsuya、Fujitani Masashi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 751 ページ: 151429-151429

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2025.151429

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 乾癬による精神疾患発症機構の探索2025

    • 著者名/発表者名
      谷岡 大輔・山崎 修・藤谷 昌司
    • 雑誌名

      メディカルサイエンスダイジェスト

      巻: 51(3) ページ: 53-55

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Aberrant axon initial segment is an indicator for task-independent neural activity in autism model mice2024

    • 著者名/発表者名
      Otani Yoshinori、Koga Kohei、Kawabata Ryo、Liu Xinglang、Miyajima Hisao、Takumi Toru、Fujitani Masashi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 1 ページ: 1-42

    • DOI

      10.1101/2024.02.15.580571

    • 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] Blocking insulin-like growth factor 1 receptor signaling pathway inhibits neuromuscular junction regeneration after botulinum toxin-A treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Hiroki、Otani Yoshinori、Tanaka Kazuki、Miyajima Hisao、Ngo Huy Xuan、Fujitani Masashi
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 14 号: 9 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41419-023-06128-w

    • 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] MELAS-Derived Neurons Functionally Improve by Mitochondrial Transfer from Highly Purified Mesenchymal Stem Cells (REC)2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Lu、Yang Jiahao、Otani Yoshinori、Shiga Takahiro、Yamaguchi Akihiro、Oda Yasuaki、Hattori Miho、Goto Tsukimi、Ishibashi Shuichi、Kawashima-Sonoyama Yuki、Ishihara Takaya、Matsuzaki Yumi、Akamatsu Wado、Fujitani Masashi、Taketani Takeshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 24 ページ: 17186-17186

    • DOI

      10.3390/ijms242417186

    • 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
  • [学会発表] 妊娠期乾癬が産仔の行動発達に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      谷岡 大輔 、佐久間 南花 、大谷 嘉典 、岩倉 洋一郎 、藤谷 昌司
    • 学会等名
      APPW2025
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オリゴデンドロサイト前駆細胞における UBE3A の欠損はミエリン形成異常を引き起こす2024

    • 著者名/発表者名
      大谷 嘉典、劉 心朗、藤谷 昌司
    • 学会等名
      APPW2025
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オリゴデンドロサイト前駆細胞におけるUBE3A欠損は異常な髄鞘形成を引き起こす2024

    • 著者名/発表者名
      劉 心朗、大谷 嘉典、藤谷 昌司
    • 学会等名
      Neuro2024
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UBE3A deficiency in oligodendrocyte lineage cells causes abnormal myelination.2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Otani, Liu Xinlang, Masashi Fujitani
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-12-26  

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