イメージング創薬プラットホームとして応用可能な新規トランスジェニックマウスの創製

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15201
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山田 清文 名古屋大学, 医学部附属病院, 教授 (30303639)
• 研究分担者: 伊藤 教道 名古屋大学, 医学部附属病院, 特任助教 (30726310)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: イメージング創薬 / Npas4 / トランスジェニックマウス / Homer1a / キンドリング

研究実績の概要

本研究では、中枢神経用薬の創薬に応用可能なプラットホームとしての新規トランスジェニック(Tg)マウスの創製に挑戦する。
初年度は、in vivoにおける活動依存的な遺伝子発現調節を可能とするためにNPAS4 promoterの制御下にtTAを発現するトランスジェニック（TG）マウス（NPAS4-tTAマウス）を作製した。tet0-ChR2-EYFP TGマウスをレポーターマウスとしてNPAS4-tTAマウスと交配し、ダブルTGマウスを作製した。NPAS4-tTAとレポーターマウスを交配させたダブルTGマウスは、ペンチレンテトラゾールPTZ投与群および非投与群のいずれにおいてもレポーター遺伝子の高い発現が認められた。
平成29年度は、アデノ随伴ウイルスAAVベクターを用いてCRE-ルシフェラーゼを発現させるシステムを構築した。ルシフェラーゼの基質であるルシフェリンを投与することにより、インビボで神経興奮をモニターできるシステムの構築を行った。また、コカインの処置によるマウス線条体の興奮を、AAV-CRE-ルシフェラーゼを処置したマウスで確認した。
Npas4標的遺伝子の機能解析の研究では、Npas4-Homer1aシグナルが神経活動の恒常性維持に関わるシナプス・スケーリングに重要な役割を果たしていることを示した。具体的には、PTZによる痙攣発作後に海馬シナプス膜上のGluAタンパクが減少し、海馬神経の興奮性が低下することを示した、さらに、PTZキンドリングの形成がNpas4-KOマウスで促進され、海馬にHomer1a遺伝子を導入することによりレスキューできることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Astroglial major histocompatibility complex class I following immune activation leads to behavioral and neuropathological changes. (2018)
  • 著者名/発表者名: 3.Sobue A, Ito N, Nagai T, Shan W, Hada K, Nakajima A, Murakami Y, Mouri A, Yamamoto Y, Nabeshima T, Saito K, Yamada K.
  • 雑誌名: Glia 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/glia.23299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valosin-containing protein (VCP) is a novel IQ motif-containing GTPase activating protein 1 (IQGAP1)-interacting protein. (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.Itoh N, Nagai T, Watanabe T, Taki K, Nabeshima T, Kaibuchi K, Yamada K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 493 ページ: 1384-1389
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.09.159
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuronal PAS domain protein 4 (Npas4) controls neuronal homeostasis in pentylenetetrazole-induced epilepsy through the induction of Homer1a. (2017)
  • 著者名/発表者名: 2.Shan W, Nagai T, Tanaka M, Itoh N, Furukawa-Hibi Y, Nabeshima T, Sokabe M, Yamada K.
  • 雑誌名: J Neurochem. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/jnc.14274
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 1.PolyIC model of schizophrenia:a role of IFITM3 in the neurodevelopmental impairment. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Yamada
  • 学会等名: 5th Congress Of Asian College of Neuropsychopharmacology, AsCNP2017
  • 国際学会
• [学会発表] 11.IFITM3 regulates polyI:C-induced neuronal impairment through RabGDI. (2017)
  • 著者名/発表者名: Norimichi Itoh, Taku Nagai, Daisuke Ibi, Akira Nakajima, Toshitaka Nabeshima, Kiyofumi Yamada.
  • 学会等名: 第60回日本神経化学会大会
• [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科医療薬学・附属病院薬剤部
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/pharmacy/