项目标书摘要：LFPでのデータ取得は進めているが、PV陽性細胞のin vivoカルシウムイメージングのシステム、使用するウイルスベクターの変更に伴い、イメージングデータの取得に遅れが出ている。本研究代表者は最も確立された統合失調症の動物モデルの1つであるフェンサイクリジン(PCP)を慢性投与したマウスが有するワーキングメモリ障害の神経回路病態として、前辺縁皮質のパルブアルブミン(PV)陽性抑制性神経細胞を見出し、化学遺伝学を用いた特異的な神経活動活性化によってワーキングメモリ障害を改善することを見出した。本研究では、化学遺伝学的手法による改善効果の神経メカニズムを解明し、薬理学的に実現する手法の創出を目的とした。具体的には、カルシウムセンタータンパク質を発現するアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターと化学遺伝学的手法に用いる興奮性DREADDの人工受容体hM3Dqを発現するAAVベクターをマウスの前辺縁皮質にインジェクションし、GRINレンズ、あるいは局所フィールド電位(LFP)測定用のタングステン電極を刺入してPV陽性細胞の神経活動を微小蛍光顕微鏡で計測、あるいは生体アンプ等でLFPを計測する。現在、前辺縁皮質のPV陽性抑制性神経細胞をhM3Dqの特異的なリガンドであるデスクロロクロザピン(DCZ)を用いて活性化し、PV陽性細胞の活動やLFPに対する影響を解析中である。同時に、候補薬剤をマウスに投与し、PV陽性細胞の活動やLFPに対する影響も解析中である。また、前年度までに確立したオペラントチャンバーを用いた遅延非場所合わせ(DNMTP)課題の自動化システムでPCP慢性投与マウスのワーキングメモリを評価した。20回のテスト試行ではコントロール群である生理食塩水慢性投与マウスと正答率において有意な差は認められなかった。PCP慢性投与マウスでは特にテスト試行序盤の正答率の低下傾向、及び修正課題数の増加傾向が認められたため、解析手法の変更を検討中である。当初の計画通り、モデルマウスのワーキングメモリ障害を改善する介入前後での脳波を解析する。介入前後での脳波、およびPV陽性細胞の活動を解析することで、障害と改善作用の神経メカニズムを解明する。それに引き続いて、候補薬剤をマウスに投与し、同様の変動を引き起こす化合物を探索する。Reason:LFPでのデータ取得は進めているが、PV陽性細胞のin vivoカルシウムイメージングのシステム、使用するウイルスベクターの変更に伴い、イメージングデータの取得に遅れが出ている。Outline of Research at the Start:統合失調症では、ワーキングメモリや実行機能などにおける認知機能障害は、未だ神経回路病態が十分には解明されておらず、既存の抗精神病薬を含めて有効な治療法がない。その中、近年本研究代表者が見出したモデルマウスの神経回路病態に、特異的な神経回路活動の操作技術である化学遺伝学(DREADD)で摂動を与えることによって、ワーキングメモリ障害を改善させることに成功した。そこで、本研究は、化学遺伝学的手法によるワーキングメモリ改善効果を薬理学的に実現する手法の創出を目的とし、神経回路病態を基盤とした全く新しい治療戦略の提唱を試み、統合失調症の認知機能障害の改善を目指す。
