神経回路トレーシングと遺伝子発現解析によるクロザピンの治療メカニズムの解明

通过神经回路追踪和基因表达分析阐明氯氮平的治疗机制

• 批准号: 22KJ2157
• 负责人: 平戸 祐充
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2157/
• 关键词: 統合失調症; クロザピン; 神経回路; 治療メカニズム

統合失調症に対するクロザピンの薬物治療メカニズムには現在も不明な点が多い。クロザピンが標的とする複数種類の受容体は、いずれも脳の広範な領域に発現し、各受容体の間で発現部位や細胞種、発現量が異なるため、受容体に対する薬物の親和性などの情報のみでは薬効に関わる細胞や神経回路レベルのメカニズムを理解することは困難である。本研究では、クロザピンにより神経活動が変化する細胞・神経回路を特定し、その細胞・神経回路の機能と、薬物による行動変化の関係を解明することを目的としており、今年度は以下の成果を得た。①クロザピン反応性細胞の軸索投射先の解析クロザピンにより活性化する内側前頭前皮質(mPFC)の細胞の神経回路構造を詳細かつ定量的に解析するため、全脳イメージング技術FASTで得た上記細胞の軸索投射画像を用いて、定量的解析方法の検証と溶媒投与群との比較を行った。その結果、クロザピンにより、視床背内側核(MD)と視床内側腹側核において、蛍光標識された軸索の平均輝度が高かった。また、クロザピン反応性のmPFC神経細胞の軸索投射パターンをより詳細に明らかにするため、MD等に逆行性トレーサーを注入し、クロザピンによるc-Fos陽性細胞数を投射先別に定量した結果、MDに投射するmPFCの細胞はc-Fosを発現する傾向にあった。②統合失調症モデルマウスの作製クロザピンにより活性化するmPFCの細胞の軸索投射先を特定した後、統合失調症様の行動や組織学的異常を示すモデルマウスを用いて、上記神経回路を選択的に活性化した際の治療効果を検証する。そこで、新生仔期の野生型マウスにNMDA型グルタミン酸受容体拮抗薬MK-801を慢性投与し、統合失調症の病態仮説を反映した疾患モデルマウスを作製した。その結果、作製したマウスは、行動試験における認知機能障害と、mPFCパルブアルブミン発現細胞の密度低下を示した。

关于氯氮平治疗精神分裂症的机制仍然有许多未知数。由氯氮平靶向的多种受体均在大脑的各个区域中表达，并且表达位点，细胞类型和表达水平在受体之间有所不同，因此很难了解使用诸如药物的药物的信息，例如使用诸如药物的信息，很难理解细胞和神经回路水平的机制。 This study aims to identify cells and neural circuits where clozapine changes neural activity, and to clarify the relationship between the functions of these cells and neural circuits and the behavioral changes caused by drugs, and this year we achieved the following results: 1. Analysis of the axonal projection destination of clozapine-reactive cells In order to analyze the neural circuit structure of cells in the medial prefrontal cortex (mPFC) activated by氯氮平，我们使用全脑成像技术获得的细胞的轴突投影图像快速验证定量分析方法并将其与溶剂管理组进行比较。结果，氯氮平在背侧丘脑（MD）和腹侧丘脑核中表现出更高的荧光标记轴突的平均亮度。此外，为了澄清氯氮平反应性MPFC神经元的轴突投影模式，将逆行示踪剂注入MDS等，并量化了通过投影目的地的C-FOS阳性细胞的数量，并通过投影目的地和MPFC细胞投射到MDS上，并投影到MDS上。 2.精神分裂症模型小鼠在识别通过氯氮平激活的MPFC细胞的轴突投影目的地后，使用表现出精神分裂症样行为和组织学异常的模型小鼠来验证神经回路时的治疗效果。因此，新生儿野生型小鼠被长期施用NMDA型谷氨酸受体拮抗剂MK-801，并产生了一种反映精神分裂症的病理假设的疾病模型小鼠。结果，产生的小鼠在行为测试中表现出认知功能障碍，并降低了表达Parvalbumin的细胞的密度。