GRIA1遺伝子変異が関与する自閉スペクトラム症の病態解明

阐明与 GRIA1 基因突变相关的自闭症谱系障碍的病理学

基本信息

批准号：
21K07757
负责人：
内田琢
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

神経発達障害に関与する遺伝子変異が、神経細胞の働きにどのような影響を与えるのか、どう治療に結びつけることが可能であるかを調べるため、自閉スペクトラム症（Autism Spectrum Disorder: ASD）児童より報告された、AMPA型グルタミン酸受容体（AMPA受容体）GluA1サブユニットをコードするGRIA1遺伝子の１アミノ酸置換（ミスセンス）変異に注目し、これを解析する。本研究では、変異型GluA1が構成するAMPA受容体の生理学的機能と神経細胞機能への影響を調べ、病態原因の解明、及び治療効果のある薬剤発見を目指す。これまでの報告と同様の変異を持つヒトGluA1発現ベクターを作成し、培養細胞と実験動物を用いて、①AMPA受容体単体のイオンチャネルとしての機能、神経細胞におけるシナプス伝達機能への影響、さらに高次脳機能に関与するシナプス可塑性への影響を調べる。②AMPA受容体アンタゴニストや向精神薬等に対する応答を観察し、治療の可能性を模索する。本年度は初年度に引き続き変異型GluA1発現ベクターの生理学的・薬理学的特徴の解析および変異型GluA1の神経細胞への影響の解析を行った。HEK269T細胞に野生型、変異型GluA1を発現させ、そのチャネル機能を電気生理学的に解析し、野生型との差異を見出した。また、変異型と野生型GluA1、変異型と同じAMPA受容体サブユニットであるGluA2との共発現によるチャネル機能、局在を調べた。一方でマウス神経培養細胞を作成し、これに野生型、変異型GluA1をエレクトロポレーション法を用いての発現を試みたが、長期間の培養中に発現量が低下してしまったため、ウイルスベクターによる遺伝子発現に切り替えた。

To investigate how genetic mutations involved in neurodevelopmental disorders affect the function of neurons and how they can be linked to treatment, we focus on one amino acid substitution (missense) mutation in the GRIA1 gene, which encodes the AMPA-type glutamate receptor (AMPA receptor), GluA1 subunit, reported by children with autism spectrum disorders (ASD), and analyze this.这项研究旨在研究由突变体GLUA1组成的AMPA受体对生理和神经元功能的影响，并阐明病理学原因并发现具有治疗作用的药物。我们将创建一个与先前报道的突变相同的突变的人GluA1表达载体，并使用培养的细胞和实验动物研究AMPA受体作为离子通道的功能，它们对神经元突触传递功能的影响及其对涉及较高脑功能的突触可塑性的影响。 2）观察对AMPA受体拮抗剂，精神药物等的反应，并探索可能的治疗方法。今年，从第一年开始，我们分析了突变体GluA1表达载体的生理和药理特征以及突变glua1对神经元的影响。 HEK269T细胞表达了野生型和突变型GLUA1，并且在电生理上分析了通道功能，以发现与野生型的差异。我们还研究了与野生型GLUA1和GLUA2共表达引起的通道功能和定位，这是与突变体类型相同的AMPA受体亚基。另一方面，我们创建了小鼠神经培养细胞，并试图使用电穿孔表达野生型突变glua1，但是在长期培养过程中，表达水平降低，因此我们使用病毒载体切换到基因表达。