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2021 年度 実績報告書

操作・モデリングから迫る精神病態シナプスパソロジーの多階層理解

計画研究

研究領域マルチスケール精神病態の構成的理解
研究課題/領域番号 18H05433
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

高木 朗子 (林朗子)  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (60415271)

研究分担者 田中 昌司  上智大学, 理工学部, 教授 (30188304)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワード精神疾患 / マルチスケール / 樹状突起スパイン / NEURONシミュレーション / iPS細胞
研究実績の概要

前年度までは統合失調症モデルマウスとしてDISC1 KDマウスの樹状突起演算や行動解析を進めてきたが、DISC1 KDで検出された現象が本マウスに特異なものなのか、それとも統合失調症に共通する病態生理なのかを検証する。そのために、現在、統合失調症に関連する遺伝子として最もゲノムワイドでのエビデンスが蓄積しているSETD1Aに注目し、患者が有する変異を忠実に再現したKOマウスをマルチスケール解析し、シナプスインテグレーションを定量的に明らかにした。SETD1A KOモデルのin vivoの所見として、in vivo cell-attached recordingによる神経発火の定量をおこなった。さらに、精神疾患に関連する個体レベルの表現型を検証するために行動解析を一式をおこなった。個体レベルの所見とシナプスレベルの所見に如何なる関連・相関があるかを、多階層に検証した。またこのようなモデルマウスで得られた所見が、本当にヒト精神疾患でも関連するか検証するために、SETD1AをノックアウトしたヒトiPS細胞を慶応大学岡野研と共に作成し、iPS細胞由来神経細胞の解析もおこなった。ヒト精神疾患との関連を別の方法で模索するために、統合失調症の死後脳を解析するための共同研究に着手した。統合失調症死後脳の世界的権威であるピッツバーグ大学Sweet教授との議論を開始し、来年度以降、Sweet研の死後脳を使用できる状態になった。シナプス解析方法に関するMatLab scriptや深層学習Scriptについても準備をすすめた。

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

当初の予定の実験はすべて完遂し、興味深い所見を得た。これらを出版するための投稿準備も概ね整ったため。

今後の研究の推進方策

これまで通り、マウスモデル、ヒトiPS細胞、NEURONシミュレーションを継続するとともに、ヒト精神疾患との関連をさらに模索するために、統合失調症患者由来死後脳のシナプス解析を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Constructive understanding of multi-scale dynamism of psychiatric disorders2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi-Takagi Akiko
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 175 ページ: 1~2

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.01.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical interrogation of multi-scale neuronal plasticity underlying behavioral learning2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Shinichiro、Hayashi-Takagi Akiko
    • 雑誌名

      Current Opinion in Neurobiology

      巻: 67 ページ: 8~15

    • DOI

      10.1016/j.conb.2020.07.002

    • 査読あり
  • [学会発表] Extra-large spines distort neuronal computation in synaptic disorders.2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi-Takagi A
    • 学会等名
      Translational Neuroscience Program (TNP) Seminar, Pittsuburg Univ
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extra-large spines distort neuronal computation in synaptic disorders.2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi-Takagi A
    • 学会等名
      Seminar, Medical University of South Carolina
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extra-large spines distort neuronal computation in synaptic disorders.2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi-Takagi A
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会・CJK第1回国際会議
    • 国際学会
  • [学会発表] 最先端イメージングで迫る精神疾患シナプス病態研究2021

    • 著者名/発表者名
      林 朗子
    • 学会等名
      Psychiatry Symposium(関西医科大学主催)
    • 招待講演
  • [学会発表] なぜ樹状突起スパインのサイズが重要なのか?2021

    • 著者名/発表者名
      林 朗子
    • 学会等名
      第43回日本生物学的精神医学会・第51回日本神経精神薬理学会 合同大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 最先端イメージングで迫る精神疾患シナプス病態研究2021

    • 著者名/発表者名
      林 朗子
    • 学会等名
      第117回日本精神神経学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 樹状突起演算と精神疾患2021

    • 著者名/発表者名
      林 朗子
    • 学会等名
      千里ライフサイエンスセミナー
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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