PET所見に基づく自閉症・シナプス膜移行異常仮説の検証

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05373
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 松崎 秀夫 福井大学, 子どものこころの発達研究センター, 教授 (00334970)
• 研究分担者: 謝 敏カク 福井大学, 子どものこころの発達研究センター, 助教 (40444210) ; 松崎 伸介 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (60403193) ; 片山 泰一 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 教授 (80333459)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 自閉症

研究実績の概要

loxPカセットに挟み込んだNSF遺伝子と緑色蛍光蛋白遺伝子(EGFP)を連結したloxP-NSF-loxP-EGFP-FRT-neomycin-FRT カセットを作り、NSF遺伝子座と置換してNSF flox/flox マウスを作製して、まずNSFヘテロノックアウトマウスの解析を進めた。マウス脳の組織学的評価として、Creリコンビネーション効率をEGFPに対する抗体を用いた免疫化学染色で確認した。さらに脳全体にわたるセロトニン神経の分布をTryptophan Hydroxylase（TPH）を標的としたIn situ hybridizationないし免疫組織化学で評価し、SERTの分布を比較した。脳組織の細胞レベルのSERT局在確認は進まなかった。凍結割断レプリカ法により電子顕微鏡を用いてマウス脳内のAMPA受容体の分布解析を進めたところ、NSFヘテロノックアウトマウスで先行報告に合致するAMPA受容体の分布低下を確認できた。また、行動解析でも自閉症に類似する社会行動の低下を認めた。平成29年度に関連学会で報告する予定である。
分担研究者によるNSF-SERTの介在分子の探索では、Rab5、NCDN、MARCKSL1、PEBP1の4つが候補として見出された。エンドソームにNCDNが関与しているようなので、Rab5とSERT、NCDNのコンプレックスを確認して局在変化の理由を示したのち報告する予定である。また、MARCKSL1については既に所見を投稿し、査読者の指示でSERTとの結合の再確認を進める方向で改訂中である。PEBP1については取り込みアッセイで有意差が認められるものの直接的な結合がいまだ確認できず、架橋にて確認する予定である。

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

得られているNSFヘテロノックアウトマウスの解析を進めた。NSFはAMPA受容体のシナプス細胞膜への移動を担う働きが報告されているため、NSFヘテロノックアウトマウス脳のAMPA受容体の分布を凍結割断レプリカ法により電子顕微鏡で確認したところ、野生型に比してAMPA受容体の減少が確認された。この報告は先行報告に合致するものである。また、このマウスの行動解析を前倒しで進め、自閉症に類似する社会行動の低下が有意に見いだされた。現在ではNSF-cKO-SNSマウス、NSF-cKO- NGSマウスの交配も進んでいる。また、NSF-SERTの介在分子の探索を進めている分担研究者の研究成果により、別のSERT結合分子に関する新たな知見も得られており、論文投稿が間近である。以上より計画は順調である。

今後の研究の推進方策

マウスに見られる自閉症様の表現型を検討する目的で、NSF-cKO-SNSとNSF-cKO-NGSについて、8週齢の段階で行動評価を行う。まず基本となる運動量に差のないことをオープンフィールドテストで確認し、その後自閉症の各症状を反映するバッテリー行動解析を実施する。行動評価の正確を期すため、各群マウスは行動解析までに10世代以上継代したうえでオスn=10以上を使用する。自閉症者および健常対象者サンプルを用いてNSF-SERTの介在分子の遺伝子発現解析を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Tumor necrosis factor-alpha expression in peripheral blood mononuclear cells correlates with early childhood social interaction in autism spectrum disorder. (2017)
  • 著者名/発表者名: Makinodan M, Iwata K, Ikawa D, Yamashita Y, Yamamuro K, Toritsuka M, Kimoto S, Okumura K, Yamauchi T, Yoshino H, Tsujii M, Sugiyam T, Tsuchiya KJ, Mori N, Matsuzaki H, Kishimoto T.
  • 雑誌名: Neurochem Int. 巻: 104 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.neuint.2016.12.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microglia-derived neuregulin expression in psychiatric disorders. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikawa D, Makinodan M, Iwata K, Ohgidani M, Kato T, Yamashita Y, Yamamuro K, Kimoto S, Toritsuka M, Yamauchi T, Fukami S, Yoshino H, Okumura K, Tanaka T, Wanaka A, Owada Y, Tsujii M, Sugiyama T, Tsuchiya KJ, Mori N, Hashimoto R, Matsuzaki H, Kanba S, Kishimoto T.
  • 雑誌名: Brain, Behavior, and Immunity. 巻: 61 ページ: 375-385
  • DOI: 10.1016/j.bbi.2017.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] ARPP-16 is a striatal-enriched inhibitor of protein phosphatase 2A regulated by microtubule-associated serine/threonine kinase 3. (2017)
  • 著者名/発表者名: Andrade E, Musante V, Horiuchi A, Matsuzaki H, Brady A, Wu T, Greengard P, Taylor J, and Nairn A.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 37(10) ページ: 2709-2722
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4559-15.2017
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Fetal Environment and Glycosylation Status in Neonatal Cord Blood: A Comprehensive Mass Spectrometry-based Glycosylation Analysis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato R, Tsuchiya KJ, Matsuzaki H, Takei N, Itoh H, Kanayama N, Suda T, Watanabe H, Ohashi T, Tanaka M, Nishimura S, Maekawa M; HBC study group.
  • 雑誌名: Medicine (Baltimore) 巻: 95(14) ページ: e3219
  • DOI: 10.1097/MD.0000000000003219
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mismatch in cerebral blood flow and glucose metabolism after the forced swim stress in rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kameno Y, Suzuki K, Takagai S, Iwata K, Matsuzaki H, Takahashi K, Wakuda T, Iwata Y, Magata Y, Mori N.
  • 雑誌名: Acta Neuropsychiatrica. 巻: 20 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1017/neu.2016.24
  • 査読あり
• [学会発表] 自閉症者脳PET所見に基づくシナプス膜移行異常仮説の検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松﨑秀夫
  • 学会等名: 第４回生物学的自閉症研究会
  • 発表場所: 東京大学薬学部（東京都文京区）
  • 年月日: 2017-01-21
• [学会発表] Measurement of Multiple Radical Scavenging Activity as a diagnostic method for autism spectrum disorder in children. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirayama A, Matsuzaki H.
  • 学会等名: The Society for Redox Biology and Medicine’s 23rd Annual Meeting
  • 発表場所: Hyatt Regency San Francisco, San Francisco, CA, USA.
  • 年月日: 2016-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] Specific Hypolipidemia caused by VLDL degradation in Children with ASD. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki H, Iwata K, Nakamura K, Tsujii M and Mori N.
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 46th annual meeting
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, CA 92101, USA
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] Phosphoinositide responsive Phldb2 regulates synaptic plasticity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xie MJ, Yagi H, Iguchi T, Oka Y, Fukazawa Y, Matsuzaki H, Iwata K, Ishikawa Y, Sato, M.
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 46th annual meeting
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, CA 92101, USA
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] 自閉症者血清中の糖脂質: MALDI-TOF-MSによる網羅的糖鎖分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 原田陽子、渡邊賢、松﨑秀夫
  • 学会等名: 第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会合同年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] 自閉症死後脳縫線核メチル化状態の網羅的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松﨑秀夫、岩田圭子、中林一彦、中村和彦、秦健一郎、森則夫
  • 学会等名: 第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会合同年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-09-08
• [学会発表] Phldb2, a phosphoinositide mediator, regulates synaptic plasticity through AMPA reseptor and CaMKⅡ. (2016)
  • 著者名/発表者名: 謝 敏かく、八木秀司、猪口徳一、岡 雄一郎、黒田一樹、深沢有吾、松﨑秀夫、岩田圭子、石川保幸、佐藤 真
  • 学会等名: 第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会合同年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-09-08
• [学会発表] Clinical research for Child Mental Development in Japan. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideo Matsuzaki
  • 学会等名: VIMM seminar
  • 発表場所: University of Padova, 35122 Padova，Italy
  • 年月日: 2016-08-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NSF interacts with SERT and modulates its trafficking: implications for pathophysiology in autism． (2016)
  • 著者名/発表者名: 松﨑秀夫
  • 学会等名: 第５回日本DOHaD研究会年会
  • 発表場所: 国立成育医療研究センター講堂（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2016-07-24
• [学会発表] Perturbing Maternal Gut Microbiota during Pregnancy leads to changes in the Behavior of Offspring. (2016)
  • 著者名/発表者名: 栃谷史郎、松﨑秀夫
  • 学会等名: 第５回日本DOHaD研究会年会
  • 発表場所: 国立成育医療研究センター講堂（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2016-07-24