| 研究課題/領域番号 |
16K08948
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
村上 由希 同志社大学, 研究開発推進機構, 助教 (50580106)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | トリプトファン / 神経発達症 / 母胎環境 |
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| 研究実績の概要 |
神経発達症の一つである自閉症スペクトラム症（Autism spectrum disorder; ASD）の発症リスクは、胎生期における生育環境因子、特に母体の強い炎症により増大することが示されている。一方で、ASD児において、セロトニンとその前駆体であるトリプトファン（TRP）の血漿における異常値が示されている。TRP代謝経路がストレスや炎症により亢進されることから、ASDとの関連が強く示唆される。しかしながら、ASDにおけるTRP代謝産物の変動については明らかにされていない。本研究は、環境因子あるいは遺伝的素因によって発症するASDモデル動物を作製してTRP代謝を中心とした内因性代謝産物の変動を明らかにし、ASDの早期診断マーカー候補を探索することを主たる目的とした。今年度はASDモデル動物の作製と自閉症様行動異常の解析を中心に実験を実施した。
ASDの家系解析により、新たな原因遺伝子として同定されたX染色体の遺伝子、Ptchd1遺伝子欠損動物を作出した。この動物での行動解析を行ったところ、多動性や衝動性の顕著な増加、社会性の欠如、認知機能の低下など、ASD様行動異常と注意欠如/多動性障害（AD/DH)様の行動異常が見られた。さらに、生育環境因子による影響を調べるために妊娠マウスにおいて、炎症性サイトカインを持続的に発現する母体免疫不活化 (Maternal immune activation; MIA) モデル動物を作製した。この動物においては、行動量の低下、社会性の欠如、認知機能の低下、短期記憶障害など、ASD様行動異常が確認できた。しかしながら、MIAモデルは妊娠継続には問題がないが、母獣が強いストレスを受けているためか、出産後、育児放棄や子食いなどが多発し、個体数をそろえることが難しく、十分な個体数で解析ができていないため、継続してN数を増やす必要がある。
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| 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
遺伝子欠損動物について、初年度に予定していた行動解析などはおおむね予定通りに進行した。MIAモデルについては、妊娠継続には問題がないが、母獣が強いストレスを受けているためか、出産後、育児放棄や子食いなどが多発し、個体数をそろえることが難しく、十分な個体数で解析ができていないため、継続してN数を増やす必要がある。また、里親につけるなど、育児放棄による仔マウスの死亡を避ける対策が必要であると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
ASD様ならびにAD/HD様の行動異常が見られた遺伝子欠損動物について、血清中ならびに脳内のトリプトファン（TRP）代謝産物の変動、脳内のTRP代謝酵素の活性を測定する。またセロトニンを始めとするモノアミン系の細胞外神経伝達物質、興奮性・抑制性神経伝達物質が脳内で変化していないか、測定を行い、ASDモデル動物における内因性代謝動態を明らかにする。
MIAモデルについては、継続してN数を増やすために、里親につけるなどの対策を講じ、信頼できる個体数を確保するとともに、血清中ならびに脳内のTRP代謝産物の変動を調べていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究で、重要な解析の一つである行動薬理学的試験に使用する予定で、小動物行動解析装置の費用を計上したが、同施設内で十分な設置場所が確保できず、購入を断念した。代りに、行動解析を行うのに必要な特殊ケージなどを購入したが、当初予定していた解析装置より、金額を安価に抑えることが可能であったため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
同施設内には、行動解析を専門とする研究室がなく、また専門機器類を据え置くことが困難である。そのため、可動式でより簡易な行動解析装置を実験に用いることにする。さらに、TRP代謝産物の一部は、免疫染色が可能であり、脳内での局所的な代謝産物の蓄積を観察するため、抗体の購入などに使用し、次年度、より研究を進めるために有効に活用する。
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