| 研究課題/領域番号 |
22K06062
|
|---|
| 研究機関 | 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所 |
|---|
研究代表者 |
飯田 真智子 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 障害モデル研究部, 主任研究員 (60465515)
|
|---|
| 研究分担者 |
浅井 真人 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 障害モデル研究部, 部長 (70543536)
田中 基樹 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 障害モデル研究部, 主任研究員 (90584673)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| キーワード | てんかん |
|---|
| 研究実績の概要 |
てんかんは、世界で7000万人以上が罹患する脳疾患である。Girdin/ccdc88aは、微小管およびアクチン結合ドメインを有し、さらに、GEMモジュールを介して三量体Gタンパク質であるGαiを活性化する分子である。GIRDIN/CCDC88A機能欠損患者は、発達性てんかん性脳症（DEE）を発症することが報告されているが（Nahorski, Asai et al., Brain 2016）、その発症メカニズムは明らかにされていない。我々は、これまでに離乳前完全致死として報告されたGirdinグローバルノックアウトマウス（gKO）を生存させることに成功し、病理解析、ビデオモニタリング、脳波解析、行動解析、電気生理学的解析などにより、gKOが完全浸透率にてDEE様の表現型を示すことを初めて明らかにした。さらに、gKOでは、胎生14.5日に皮質介在ニューロン前駆細胞（IPC）の分布密度が、特に、IPCの最終到達地点である海馬原基において著しく低下することを定量的に示した。
大脳皮質および海馬原基のIPCは、内側基底核原基（MGE）から供給される。Nkx2-1は、MGEで発現し、皮質介在ニューロンの運命を決定するための重要な転写因子である。本年度は、gKOに発症したてんかん病態の責任リネージを明らかにするために、Nkx2-1コンディショナルGirdin KOマウス（Nkx2-1-cKO）を作製し、解析を進めた結果、gKOと同様の海馬介在ニューロンの欠損とてんかん表現型が再現した。一方、興奮性ニューロン特異的にGirdinを欠損したEmx1-cKOマウスではてんかん表現型は現れなかった。以上より、MGE由来の介在ニューロンがgKOに発症したてんかん病態の責任リネージであることが示された。以上の成果を論文としてまとめ、国際科学雑誌に投稿した。現在リバイズ対応中である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究課題では、Girdin KOマウス（gKO）のてんかん病態を明らかにするために、次の研究を計画している：1) gKOの興奮ニューロンおよび抑制ニューロンの分布解析、2) コンディショナルKOマウスによるてんかん誘発責任ニューロンの同定、3) Girdin機能欠損によるアクチン制御不全がもたらすニューロン機能障害の解明。昨年度までに、1)を達成し、本年度は、2) を達成した。現在これらの成果を公表するために論文アクセプトに向けた追試実験を行なっている。さらに、最終年度の計画である３）Girdin機能欠損によるアクチン制御不全がもたらすニューロン機能障害の解明に向けた予備検討も前倒しで進めている。具体的には、Ex utero electroporation (EUE) 法により、IPC供給源であるMGEにIPC標識マーカー（mDlx-GFP）を導入する検討を行なっており、これによりgKOのIPCの動態をイメージングにより明らかにする予定である。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は、予定通り、3) Girdin機能欠損によるニューロン発生障害機序解明と研究成果の公表にむけたリバイズ実験を進める予定である。Girdin機能欠損によるニューロン発生障害機序解明については、すでに予備検討を進めている。具体的には、胎生期の脳にEx utero electroporation (EUE) 法により、IPC標識マーカー（mDlx-GFP）を導入する条件検討がおおよそ完了し、タイムラプス顕微鏡により、gKOのIPCのイメージングに成功している。今後は、これらの再現性を明らかにするとともに、Girdinの細胞内局在並びに細胞骨格分子の挙動についてもイメージングと免疫染色法により明らかにする予定である。成果公表については、来年度のアクセプトを目指し、リバイズ実験としてgKOの行動解析と脳波解析を進める。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
てんかんマウスの繁殖率が途中で低下したため、予定していたマウス飼育費用ならびに解析を次年度に繰り越すこととなった。繁殖率の低下を回復させるために、受精胚からの再個体化と子育てが安定しているICR系統を里親として導入する計画を進めている。次年度には、予定していたてんかんマウスを確保できる見込みであるため、次年度に繰り越した助成金を使用して、前年度に解析できなかったマウスの解析を行う。本年度の研究計画は、やや前倒しで進んでいるので、研究計画全体としての遅れは挽回可能な範囲である。
|
