WO2022138943A1 - Production method for non-human model animal with mental disorder or neurological disorder, said non-human model animal, and method for screening for prophylactic or therapeutic agent for said mental disorder or neurological disorder - Google Patents

Production method for non-human model animal with mental disorder or neurological disorder, said non-human model animal, and method for screening for prophylactic or therapeutic agent for said mental disorder or neurological disorder Download PDF

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Abstract

Provided are: a method for producing a non-human model animal with a mental disorder or neurological disorder that is attributed to an increase or decrease in the expression of an AMPA receptor gene or an increase or decrease in the expression or function of an AMPA receptor in a predetermined region in the brain; a non-human model animal with the mental disorder or neurological disorder; and a screening method for discovering a prophylactic or therapeutic agent for the mental disorder or neurological disorder, using the non-human model animal. This method is for producing a non-human model animal with a mental disorder or neurological disorder that is attributed to an increase or decrease in the expression of an AMPA receptor gene or an increase or decrease in the expression or function of an AMPA receptor in a predetermined region in the brain. The method comprises: a step for decreasing or increasing at least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor, and the function of the AMPA receptor, in the predetermined region of the non-human animal, compared to a wild type, or a step for inhibiting or activating a nervous pathway connecting the predetermined region with another region.

Description

精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法、前記モデル非ヒト動物、及び、前記精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤をスクリーニングする方法A method for producing a model non-human animal for a psychiatric disorder or a neurological disorder, a method for screening the model non-human animal, and a prophylactic or therapeutic agent for the psychiatric disorder or the neurological disorder.
 本発明は、脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法、前記精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物、及び、前記モデル非ヒト動物を使用した前記精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤を創薬するためのスクリーニングする方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a model non-human animal for a psychiatric disorder or a neurological disorder caused by an increase or decrease in the expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region in the brain or an increase or decrease in the expression or function of the AMPA receptor. The present invention relates to a non-human animal model of a psychiatric disorder or a neurological disorder, and a screening method for discovering a prophylactic or therapeutic agent for the psychiatric disorder or a neurological disorder using the model non-human animal.
 AMPA(α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソキサゾール-プロピオン酸)受容体はシナプス機能分子であり、精神神経活動において重要な役割を果たしている。本発明者らは生体内におけるAMPA受容体(グルタミン酸受容体)シナプス移行が、記憶学習をはじめとした様々な高次脳機能の可塑的現象の分子細胞メカニズムであることを明らかにしてきた(例えば、非特許文献1~8)。また、近年では主に死後脳研究分野においてAMPA受容体が双極性障害、統合失調症、薬物依存、自閉症、てんかん病、ALSなど多くの精神疾患若しくは神経疾患に関与していることが報告されている。そうした疾患を対象としてAMPA受容体作動薬の前臨床・臨床開発が盛んに行われている。 AMPA (α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid) receptor is a synaptic functional molecule and plays an important role in neuropsychiatric activity. The present inventors have clarified that AMPA receptor (glutamate receptor) synaptic translocation in vivo is a molecular cell mechanism of plastic phenomena of various higher brain functions such as memory learning (for example). , Non-Patent Documents 1-8). In recent years, it has been reported that AMPA receptors are involved in many psychiatric and neurological disorders such as bipolar disorder, schizophrenia, drug dependence, autism, epilepsy, and ALS, mainly in the field of postmortem brain research. Has been done. Preclinical and clinical development of AMPA receptor agonists is being actively carried out for such diseases.
 本発明者らはAMPA受容体に特異的に結合する新規化合物について特許を受けており(特許文献1参照)、非特許文献9では、動物、ヒト(健常者、てんかん患者)において、上記化合物の有効性を示している。また、霊長類生体の脳内AMPA受容体のイメージング方法等について特許出願している(特許文献2参照)。 The present inventors have obtained a patent for a novel compound that specifically binds to an AMPA receptor (see Patent Document 1), and in Non-Patent Document 9, in animals and humans (healthy subjects, epilepsy patients), the above compounds are used. Shows effectiveness. In addition, a patent application has been filed for an imaging method of AMPA receptors in the brain of a primate organism (see Patent Document 2).
特許第6425817号公報Japanese Patent No. 6425817 国際公開WO2018/131663号International release WO2018 / 131663
 そして、本発明者らは上記技術に基づき鋭意検討した結果、ヒトの精神疾患若しくは神経疾患は、脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下と相関していることを見出している。具体的には、上記相関として、例えば、下記(1)~(5)を見出している。
 (1)ヒト双極性障害患者のYMRS評価尺度に基づく躁状態では、小脳におけるAMPA受容体密度が低下する、すなわち、負の相関がある。
 (2)ヒト双極性障害患者のHAM-D評価尺度に基づくうつ状態では、頭頂葉、後頭葉におけるAMPA受容体密度が増加する、すなわち、正の相関がある。
 (3)ヒト統合失調症患者では、帯状回において、AMPA受容体密度が相対的に低下する。
 (4)ヒト自閉症患者では、中前頭回眼窩部において、AMPA受容体密度が増加し、後頭葉、小脳においてAMPA受容体密度が低下する。
 (5)ヒトうつ病患者では、前頭葉、小脳において、AMPA受容体密度が低下する。
As a result of diligent studies based on the above techniques, the present inventors have found that human psychiatric disorders or neurological disorders have increased or decreased expression of AMPA receptor gene in a predetermined region in the brain, or expression or function of AMPA receptor. We find that it correlates with an increase or decrease. Specifically, as the above correlation, for example, the following (1) to (5) are found.
(1) In the manic state based on the YMRS rating scale of human bipolar disorder patients, the AMPA receptor density in the cerebellum decreases, that is, there is a negative correlation.
(2) In depression based on the HAM-D rating scale of human bipolar disorder patients, there is an increase in AMPA receptor density in the parietal lobe and occipital lobe, that is, there is a positive correlation.
(3) In human schizophrenia patients, AMPA receptor density is relatively low in the cingulate gyrus.
(4) In human autism patients, AMPA receptor density increases in the middle frontal gyrus orbit, and AMPA receptor density decreases in the occipital lobe and cerebellum.
(5) In human depression patients, AMPA receptor density decreases in the frontal lobe and cerebellum.
 本発明は、上記知見に鑑みてなされたものであり、脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法、前記精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物、及び、前記モデル非ヒト動物を使用した前記精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤を創薬するためのスクリーニングする方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above findings, and is a psychiatric disorder or neurological disorder caused by an increase or decrease in the expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region in the brain or an increase or decrease in the expression or function of the AMPA receptor. A method for producing a disease model non-human animal, a model non-human animal for the psychiatric disorder or a neurological disorder, and a screening for creating a prophylactic or therapeutic agent for the psychiatric disorder or the neurological disorder using the model non-human animal. The purpose is to provide a method of doing so.
 本発明者らは、マウス若しくはラットの脳内の所定領域中のAMPA受容体遺伝子の発現をノックダウンすること、若しくは、AMPA受容体の機能を増加させることにより、又は、上記所定領域と、他の領域(前記所定領域以外の領域)とを連結する神経経路を抑制若しくは活性化することにより、当該マウス若しくはラットが、対応する精神疾患若しくは神経疾患を呈することを更に見出した。より具体的には、例えば、下記(6)~(11)を更に見出した。
 (6)マウスの小脳中のAMPA受容体遺伝子をノックダウンすることにより、当該マウスは双極性障害患者と同様の躁状態を有意に呈する。
 (7)マウスの前帯状回中のAMPA受容体遺伝子をノックダウンすることにより、当該マウスは統合失調症状態を有意に呈する。
 (8)マウスの中前頭回眼窩部中のAMPA受容体を増加させることにより、当該マウスは自閉症状態を有意に呈する。
 (9)マウスにおいて、前帯状皮質と神経接続のある前障と、前帯状皮質との神経接続を抑制することにより、当該マウスが統合失調症状態を有意に呈する。
 (10)ラットの内側前頭前皮質中のAMPA受容体遺伝子をノックダウンすることにより、当該ラットはうつ病状態を有意に呈する。
 (11)ラットにおいて、内側前頭前皮質と神経接続のある扁桃体基底外側核と、前帯状皮質との神経接続を抑制することにより、当該ラットがうつ病状態を有意に呈する。
 本発明は上記知見に基づき完成するに至った。
 具体的には、本発明は以下の通りである。
The present inventors knock down the expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region in the brain of a mouse or rat, or increase the function of the AMPA receptor, or the above-mentioned predetermined region and others. It has been further found that the mouse or rat exhibits a corresponding mental or neurological disorder by suppressing or activating a neural pathway connecting the region (region other than the predetermined region). More specifically, for example, the following (6) to (11) have been further found.
(6) By knocking down the AMPA receptor gene in the cerebellum of a mouse, the mouse significantly exhibits a manic state similar to that of a patient with bipolar disorder.
(7) By knocking down the AMPA receptor gene during the anterior cingulate gyrus of the mouse, the mouse significantly exhibits a schizophrenic state.
(8) By increasing the AMPA receptor in the middle frontal gyrus orbit of a mouse, the mouse significantly exhibits an autistic state.
(9) In a mouse, by suppressing the claustrum having a neural connection with the anterior cingulate cortex and the neural connection with the anterior cingulate cortex, the mouse significantly exhibits a schizophrenic state.
(10) By knocking down the AMPA receptor gene in the medial prefrontal cortex of a rat, the rat significantly exhibits a depressive state.
(11) In rats, by suppressing the neural connection between the basolateral amygdala nucleus, which has a neural connection with the medial prefrontal cortex, and the anterior cingulate cortex, the rat significantly exhibits a depressive state.
The present invention has been completed based on the above findings.
Specifically, the present invention is as follows.
 本発明の第1の態様は、脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法であって、
 非ヒト動物の前記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下又は増加(向上)させる工程、又は
 上記所定領域と、他の領域(上記所定領域以外の脳領域)とを連結する神経経路(神経伝達経路)を抑制若しくは活性化する工程を含む、方法である。
 本発明の第2の態様は、脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物であって、
 前記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下若しくは増加(向上)させた、又は
 前記所定領域と、他の領域とを連結する神経経路が抑制若しくは活性化された、モデル非ヒト動物である。
 本発明の第3の態様は、精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤をスクリーニングする方法であって、第2の態様に係る動物に被験物質を投与し、前記動物における前記精神疾患若しくは神経疾患の予防、抑制若しくは治癒を指標として、前記精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤をスクリーニングする方法である。
The first aspect of the present invention is a model non-human animal of a mental disease or a neurological disease caused by an increase or decrease in the expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region in the brain or an increase or decrease in the expression or function of the AMPA receptor. It is a manufacturing method of
A step of reducing or increasing (improving) at least one selected from the group consisting of the expression of an AMPA receptor gene or AMPA receptor in the predetermined region of a non-human animal and the function of the AMPA receptor as compared with the wild type. , Or a method comprising a step of suppressing or activating a neural pathway (nerve transmission pathway) connecting the predetermined region and another region (brain region other than the predetermined region).
A second aspect of the invention is a model non-human animal for mental or neurological disorders resulting from increased or decreased expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region of the brain or increased or decreased expression or function of the AMPA receptor. And
At least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor in the predetermined region and the function of the AMPA receptor is decreased or increased (improved) as compared with the wild type, or the predetermined region. A model non-human animal in which the neural pathways connecting one region to another are suppressed or activated.
A third aspect of the present invention is a method for screening a prophylactic or therapeutic agent for a psychiatric disorder or a neurological disease, wherein the test substance is administered to the animal according to the second aspect, and the psychiatric disorder or the neurological disease in the animal is concerned. It is a method of screening a prophylactic or therapeutic agent for the psychiatric disorder or a neurological disorder by using the prevention, suppression or cure of the above as an index.
 第2の態様に係る精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物は、脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患(例えば、双極性障害、うつ病、統合失調症及び自閉症よりなる群から選択される少なくとも1つの精神疾患)のモデル動物として有用である。第1の態様に係る製造方法は、上記精神疾患若しくは神経疾患のモデル動物を製造することができる。
 第3の態様に係るスクリーニング方法は、精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤をスクリーニングすることができる。
The model non-human animal of the psychiatric disorder or the neurological disorder according to the second aspect is a psychiatric disorder caused by an increase or decrease in the expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region in the brain or an increase or decrease in the expression or function of the AMPA receptor. It is useful as a model animal for a disease or neurological disorder (eg, at least one psychiatric disorder selected from the group consisting of bipolar disorder, depression, schizophrenia and autism). The production method according to the first aspect can produce a model animal for the above-mentioned mental disease or neurological disease.
The screening method according to the third aspect can screen a prophylactic or therapeutic agent for a psychiatric disorder or a neurological disorder.
AMPA受容体に対するshRNAのマウスの小脳への導入座標を示す脳地図である。6 is a brain atlas showing the coordinates of introduction of shRNA into the cerebellum of mice for AMPA receptors. ポーソルト強制水泳試験結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the posalt forced swimming test. 尾懸垂試験結果を示す図である。It is a figure which shows the tail suspension test result. AMPA受容体に対するshRNAのマウスの前帯状回への導入座標を示す脳地図と、導入位置確認のための脳切片GFP蛍光イメージング結果との合成図である。It is a synthetic figure of the brain atlas which shows the introduction coordinates of the shRNA for the AMPA receptor into the anterior cingulate gyrus of the mouse, and the brain section GFP fluorescence imaging result for confirmation of the introduction position. プレパルスインヒビション試験結果を示す図である。It is a figure which shows the prepulse inhibition test result. オープンフィールド試験結果を示す図である。It is a figure which shows the open field test result. (a)は、3チャンバー社会的相互作用(社会的選好)試験結果を示す図であり、(b)は試験装置を示す図である。(A) is a diagram showing the results of a three-chamber social interaction (social preference) test, and (b) is a diagram showing a test device. CPTXのマウスの中前頭回眼窩部への導入座標を示す脳地図と、導入位置確認のための脳切片Alexa594蛍光イメージング結果との合成図である。It is a composite diagram of the brain atlas showing the introduction coordinates to the middle frontal gyrus orbit of a mouse of CPTX, and the brain section Alexa594 fluorescence imaging result for confirming the introduction position. 3チャンバー社会的相互作用(社会的選好)試験結果を示す図である。It is a figure which shows the 3 chamber social interaction (social preference) test result. (a)は、3チャンバー社会的相互作用(社会的認識)試験結果を示す図であり、(b)は試験装置を示す図である。(A) is a diagram showing the results of a three-chamber social interaction (social recognition) test, and (b) is a diagram showing a test device. プレパルスインヒビション試験結果を示す図である。It is a figure which shows the prepulse inhibition test result. 強制水泳試験結果を示す図である。It is a figure which shows the forced swimming test result. 強制水泳試験結果を示す図である。It is a figure which shows the forced swimming test result.
 以下、本発明の実施態様について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施態様に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be carried out with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. ..
(AMPA受容体及びその遺伝子)
 AMPA受容体には、GluA1、GluA2、GluA3及びGluA4の4つのサブユニットがあり、これらがホモあるいはヘテロ4量体を形成している。
 マウスGluA1、マウスGluA2、マウスGluA3及びマウスGluA4のコーディング領域(CDS)は後記の配列表における配列番号1~4で表される配列を有する。
 ヒトGluA1、ヒトGluA2、ヒトGluA3及びヒトGluA4のCDSは後記の配列番号5~8で表される配列を有する。
(AMPA receptor and its gene)
The AMPA receptor has four subunits, GluA1, GluA2, GluA3 and GluA4, which form homo or heterotetramers.
The coding regions (CDS) of mouse GluA1, mouse GluA2, mouse GluA3 and mouse GluA4 have the sequences represented by SEQ ID NOs: 1 to 4 in the sequence listing below.
The CDSs of human GluA1, human GluA2, human GluA3 and human GluA4 have the sequences represented by SEQ ID NOs: 5-8 below.
(AMPA受容体遺伝子の取得)
 AMPA受容体遺伝子の取得方法は特に限定されない。AMPA受容体の塩基配列およびアミノ酸配列の情報に基づいて適当なプローブやプライマーを調製し、それらを用いて、ヒトcDNAライブラリー(AMPA受容体遺伝子が発現される適当な細胞より常法に従い調製したもの)から所望クローンを選択することにより、AMPA受容体遺伝子を単離することができる。
(Acquisition of AMPA receptor gene)
The method for obtaining the AMPA receptor gene is not particularly limited. Appropriate probes and primers were prepared based on the information on the base sequence and amino acid sequence of the AMPA receptor, and were prepared using them in a human cDNA library (appropriate cells expressing the AMPA receptor gene according to a conventional method). The AMPA receptor gene can be isolated by selecting the desired clone from the above.
<脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法>
 第1の態様に係る精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法(以下、単に「第1の態様に係る製造方法」ともいう。)は、
 脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加(向上)若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法であって、
 非ヒト動物の上記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下又は増加(向上)させる工程、又は
 上記所定領域と、他の領域(上記所定領域以外の脳領域)とを連結する神経経路(神経伝達経路)を抑制(遮断)若しくは活性化する工程を含む。
<Method for producing a model non-human animal for mental illness or neurological disease caused by an increase or decrease in AMPA receptor gene expression in a predetermined region in the brain or an increase or decrease in AMPA receptor expression or function>
The method for producing a model non-human animal for a psychiatric disorder or a neurological disorder according to the first aspect (hereinafter, also simply referred to as “the production method according to the first aspect”) is a method.
A method for producing a model non-human animal of a mental disease or a neurological disease caused by an increase or decrease in AMPA receptor gene expression in a predetermined region in the brain or an increase (improvement) or decrease in AMPA receptor expression or function. ,
A step of reducing or increasing (improving) at least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor in the above-mentioned predetermined region of a non-human animal and the function of the AMPA receptor as compared with the wild type. , Or a step of suppressing (blocking) or activating a neural pathway (nerve transmission pathway) connecting the predetermined region and another region (brain region other than the predetermined region).
 上記所定領域としては、小脳、前頭前皮質(例えば、前帯状回、中前頭回眼窩部など)、その他大脳皮質(例えば、運動野、体性感覚野、連合野、視覚野、聴覚野、ブローカ野、ウェルニッケ野、角回など)、線条体、海馬、視床、視床下部、松果体、脳下垂体、中脳、後脳及び脈絡叢よりなる群から選択される少なくとも1つが挙げられ、小脳、前頭葉、頭頂葉、後頭葉、及び帯状回よりなる群から選択される少なくとも1つが好ましい。 The predetermined areas include the cerebellum, the frontal cortex (eg, anterior cingulate gyrus, middle frontal gyrus, etc.), and other cerebral cortex (eg, motor area, somatic sensory area, associative area, thalamus, auditory area, broker). Field, Wernicke field, cingulate gyrus, etc.), striatum, hippocampus, thalamus, thalamus, pineapple, pituitary gland, mesencephalon, posterior brain and cingulate gyrus. At least one selected from the group consisting of cerebellum, frontal lobe, parietal lobe, occipital lobe, and cingulate gyrus is preferred.
 上記精神疾患若しくは神経疾患としては、(イ)うつ病、大うつ病、双極性うつ病、気分変調障害、情動障害、再発性うつ病、産後うつ病、冬季うつ病(季節性感情障害)、ストレス性障害、うつ症状、躁病、不安、全般性不安障害、不安症候群、パニック障害、恐怖症、社会性恐怖症、社会性不安障害、強迫性障害、心的外傷後ストレス症候群、外傷後ストレス障害、タウレット症候群、自閉症、脆弱X症候群、レット症候群、適応障害、双極性障害、神経症、統合失調症、慢性疲労症候群、不安神経症、強迫神経症、恐慌性障害、癲癇(てんかん)、神経過敏症、注意欠陥多動性障害、学習障害、精神病性大うつ病、難治性大うつ病、治療抵抗性うつ病、薬物依存症、アルコール依存症、ギャンブル障害などの精神疾患、
(ロ)アルツハイマー病、アルツハイマー型老人性認知症、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、多発脳梗塞性認知症、前頭側頭認知症、パーキンソン型前頭側頭認知症、進行性核上麻痺、ピック症候群、ニーマン-ピック症候群、大脳皮質基底核変性症、ダウン症、欠陥性認知症、レヴィー小体認知症、筋委縮性脊髄側索硬化症、運動神経原性疾患、クロイツフェルト・ヤコブ病、脳性麻痺、進行性核上麻痺、多発性硬化症、ジストニア、失語症などの神経変性疾患、
(ハ)加齢性記憶障害、老人性認知症などの加齢に伴う認知・記憶障害、
(ニ)内在因性睡眠障害、外在因性睡眠障害、概日リズム障害、睡眠時随伴症、内科又は精神科障害に伴う睡眠障害、ストレス性不眠症、不眠症、不眠性神経症、睡眠時無呼吸症候群などの睡眠障害、
(ホ)麻酔薬、外傷性疾患、又は神経変性疾患などに起因する呼吸抑制等が挙げられる。
 上記精神疾患若しくは神経疾患としては、統合失調症、自閉症、癲癇、うつ病、脳虚血、パーキンソン病、アルツハイマー病、注意多動性障害(ADHD)及び多発性硬化症よりなる群から選択される少なくとも1つの精神疾患若しくは神経疾患が好ましく、双極性障害、うつ病、統合失調症及び自閉症よりなる群から選択される少なくとも1つの精神疾患であることがより好ましい。
The above-mentioned psychiatric disorders or neurological disorders include (a) depression, major depression, bipolar depression, dysthymia, emotional disorders, recurrent depression, postpartum depression, winter depression (seasonal emotional disorder), etc. Stress disorder, depressive symptoms, manic disorder, anxiety, general anxiety disorder, anxiety syndrome, panic disorder, fear, social fear, social anxiety disorder, compulsive disorder, post-traumatic stress syndrome, post-traumatic stress disorder , Tauret Syndrome, Autism, Vulnerable X Syndrome, Let Syndrome, Adaptation Disorder, Bipolar Disorder, Neurology, schizophrenia, Chronic Fatigue Syndrome, Anxiety, Obstructive Disorder, Depressive Disorder, Depression, Psychiatric disorders such as divine hypersensitivity, attention deficit hyperactivity disorder, learning disorder, psychotic major depression, intractable major depression, treatment-resistant depression, drug addiction, alcohol dependence, gambling disorder, etc.
(B) Alzheimer's disease, Alzheimer's senile dementia, Parkinson's disease, Huntington's chorea, multiple cerebral infarct dementia, frontotemporal dementia, Parkinson's frontotemporal dementia, progressive nuclear paralysis, Pick syndrome, Niemann-Pick syndrome, cerebral cortical basal nucleus degeneration, Down's disease, defective dementia, Levy body dementia, muscle atrophic spinal lateral sclerosis, motor neurogenic disease, Kreuzfeld-Jakob disease, cerebral palsy, progression Neurodegenerative diseases such as cervical palsy, multiple sclerosis, dystonia, dementia, etc.
(C) Age-related cognitive and memory disorders such as age-related memory disorders and senile dementia.
(D) Intrinsic sleep disorders, extrinsic sleep disorders, circadian rhythm disorders, sleep contingencies, sleep disorders associated with internal or psychiatric disorders, stress insomnia, insomnia, insomnia neuropathy, sleep Sleep disorders such as insomnia,
(E) Respiratory depression caused by anesthetics, traumatic diseases, neurodegenerative diseases, etc. may be mentioned.
The above mental or neurological disorders are selected from the group consisting of schizophrenia, autism, epilepsy, depression, cerebral ischemia, Parkinson's disease, Alzheimer's disease, attention hyperactivity disorder (ADHD) and multiple sclerosis. At least one psychiatric or neurological illness is preferred, and more preferably at least one psychiatric disorder selected from the group consisting of bipolar disorder, depression, schizophrenia and autism.
 上記増加としては、対象が従前、健常であったときの発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、統計的に有意な増加(例えば、過剰な増加)であれば特に制限はないが、対象が従前、健常であったときの発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、1.2倍以上であることが好ましく、1.4倍以上であることがより好ましく、1.5倍以上であることが更に好ましく、2倍以上であることが特に好ましく、3倍以上であることがとりわけ好ましく、5倍以上であることが最も好ましい。
 上記増加の上限としては特に制限はないが、20倍以下、10倍以下、8倍以下等が挙げられる。
The above-mentioned increase is a statistically significant increase (for example, excess) with respect to the expression level or activity value when the subject was previously healthy, or a known range known as a normal value of the expression level or activity value. However, there is no particular limitation, but 1.2 with respect to the expression level or activity value when the subject was healthy, or the known range known as the normal value of the expression level or activity value. It is preferably fold or more, 1.4 times or more, more preferably 1.5 times or more, particularly preferably 2 times or more, and particularly preferably 3 times or more. It is preferably 5 times or more, and most preferably 5 times or more.
The upper limit of the increase is not particularly limited, but may be 20 times or less, 10 times or less, 8 times or less, and the like.
 上記低下としては、対象(例えば、患者、非ヒト動物等)が従前、健常であったときの発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、統計的に有意な低下(例えば、過剰な低下)であれば特に制限はないが、対象が従前、健常であったときの発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、3/4以下であることが好ましく、1/2以下であることがより好ましく、1/4以下であることが更に好ましく、1/10以下であることが特に好ましく、発現又は活性がなくなることが最も好ましい。 The above-mentioned decrease refers to the expression level or activity value when the subject (for example, patient, non-human animal, etc.) was previously healthy, or the known range known as the normal value of the expression level or activity value. There is no particular limitation as long as it is a statistically significant decrease (for example, excessive decrease), but it is known as the expression level or activity value when the subject was healthy before, or the normal value of the expression level or activity value. It is preferably 3/4 or less, more preferably 1/2 or less, further preferably 1/4 or less, and particularly preferably 1/10 or less, based on the known range. Most preferably, there is no expression or activity.
 非ヒト動物の上記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下又は増加させる工程、又は上記所定領域と、他の領域とを連結する神経経路を抑制若しくは活性化する工程に供される非ヒト動物としては、実験動物として一般的に使用される非ヒト動物であれば特に制限されないが、好ましくは非ヒト脊椎動物であり、より好ましくは非ヒト哺乳動物であり、さらに好ましくはげっ歯類である。具体的には、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ラビット、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ブタ、馬、イヌ、ニワトリ、サル等が挙げられ、好ましくはマウス、ラット、モルモット、又はハムスターであり、更に好ましくはマウス又はラットであり、特に好ましくはマウスである。
 その場合、マウスの系統はC57BL/6でもBALB/c系統など問わないが、戻し交配等により遺伝子背景が純系により近い方が好ましく、比較対象となる野生型マウスと同系統であることが好ましい。
A step of reducing or increasing at least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor in the above-mentioned predetermined region of a non-human animal and the function of the AMPA receptor as compared with the wild type, or the above-mentioned step. The non-human animal subjected to the step of suppressing or activating the neural pathway connecting the predetermined region and the other region is not particularly limited as long as it is a non-human animal generally used as an experimental animal. It is preferably a non-human vertebrate, more preferably a non-human mammal, and even more preferably a rodent. Specific examples thereof include mice, rats, guinea pigs, hamsters, rabbits, cows, sheep, goats, pigs, horses, dogs, chickens, monkeys, etc., preferably mice, rats, guinea pigs, or hamsters, and more preferably. Is a mouse or rat, particularly preferably a mouse.
In that case, the strain of the mouse may be C57BL / 6 or BALB / c strain, but it is preferable that the gene background is closer to the pure strain by backcrossing or the like, and it is preferable that the strain is the same as that of the wild-type mouse to be compared.
 野生型と比べて低下又は増加させる上記工程において、非ヒト動物の上記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下又は増加させる方法として、具体的には、下記(1)~(4)よりなる群から選択される少なくとも1つの物質を、脳内の上記所定領域に脳定位的に脳内注射(好ましくは、脳室内注射)する方法等が挙げられる。
(1)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を低下する物質、
(2)AMPA受容体の機能を低下させる物質、
(3)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を増加させる物質及び
(4)AMPA受容体の機能を増加させる物質
 投与量は、当該動物の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者であれば適当な投与量を適宜選択することが可能である。
At least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor in the predetermined region of the non-human animal and the function of the AMPA receptor in the above-mentioned step of decreasing or increasing the amount as compared with the wild type. As a method for reducing or increasing the amount as compared with the wild type, specifically, at least one substance selected from the group consisting of the following (1) to (4) is placed in the above-mentioned predetermined region in the brain stereotactically in the brain. Examples thereof include a method of internal injection (preferably intraventricular injection).
(1) AMPA receptor gene or a substance that reduces the expression of AMPA receptor,
(2) Substances that reduce the function of AMPA receptors,
(3) A substance that increases the expression of the AMPA receptor gene or AMPA receptor and (4) a substance that increases the function of the AMPA receptor The dose varies depending on the weight and age of the animal, the administration method, etc. A trader can appropriately select an appropriate dose.
 また、上記所定領域と、他の領域(上記所定領域以外の脳領域)とを連結する神経経路を抑制(遮断)若しくは活性化する方法としては、活性性(興奮性)又は抑制性のDREADD(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs)又はRASSL(receptors activated solely by synthetic ligands)を、上記神経経路が存在する上記他の領域に導入(例えば、脳定位的に導入)する方法等が挙げられる。
 例えば、上記所定領域が前帯状皮質(ACC)である場合、上記他の領域としては、ACCと神経接続のある他の脳領域が挙げられ、より具体的には、前障、視床、島皮質等が挙げられる。
 上記所定領域が内側前頭前皮質である場合、上記他の領域としては、内側前頭前皮質と神経接続のある他の脳領域が挙げられ、より具体的には、扁桃体基底外側核等が挙げられる。
 活性性又は抑制性のDREADD又はRASSLとしては、hM4Gi、hM3Gq、hM4Di、mAChR等が挙げられる。
 上記導入の方法としては、ウイルスベクター(例えば、アデノ随伴ウイルスベクター)による導入等が挙げられ、上記ウイルスベクターを上記他の領域に投与(例えば、脳定位的に注射投与)する方法等が挙げられる。
 導入量は、当該動物の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者であれば適当な導入量を適宜選択することが可能である。
Further, as a method of suppressing (blocking) or activating the neural pathway connecting the predetermined region and another region (brain region other than the predetermined region), active (excitable) or inhibitory DREADD (excitatory) or inhibitory DREADD ( The above-mentioned neural pathway is introduced into the above-mentioned neural pathway, for example, the above-mentioned neural pathway is introduced into the above-mentioned neural pathway.
For example, when the predetermined region is the anterior cingulate cortex (ACC), the other regions include other brain regions having a neural connection with the ACC, and more specifically, the claustrum, thalamus, and insular cortex. And so on.
When the predetermined region is the medial prefrontal cortex, examples of the other region include other brain regions having a neural connection with the medial prefrontal cortex, and more specifically, the amygdala basolateral nucleus and the like. ..
Examples of the active or inhibitory DREADD or RASSL include hM4Gi, hM3Gq, hM4Di, mAChR and the like.
Examples of the method of introduction include introduction using a viral vector (for example, an adeno-associated virus vector), and examples thereof include a method of administering the viral vector to the other region (for example, stereotactic injection administration in the brain). ..
The introduction amount varies depending on the body weight and age of the animal, the administration method, and the like, but those skilled in the art can appropriately select an appropriate introduction amount.
 活性性又は抑制性のDREADD又はRASSLは、任意のアゴニストにより活性化することができ、例えば、上記他の領域に任意のアゴニストを投与(例えば、脳定位的に注射投与)することにより活性化することができる。
 上記アゴニストとしては、クロザピン-N-オキシド(CNO)等が挙げられる。
 投与量は、当該動物の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者であれば適当な投与量を適宜選択することが可能である。
The active or inhibitory DREADD or RASSL can be activated by any agonist, eg, by administration of any agonist to the other regions mentioned above (eg, stereotactic injection in the brain). be able to.
Examples of the agonist include clozapine-N-oxide (CNO) and the like.
The dose varies depending on the body weight and age of the animal, the administration method, and the like, but those skilled in the art can appropriately select an appropriate dose.
 上記抑制としては、対象(例えば、患者、非ヒト動物等)が従前、健常であったときの神経接続に関わる発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、統計的に有意な抑制(例えば、過剰な抑制)であれば特に制限はないが、対象が従前、健常であったときの発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、3/4以下であることが好ましく、1/2以下であることがより好ましく、1/4以下であることが更に好ましく、1/10以下であることが特に好ましい。 The above-mentioned suppression is known as the expression level or activity value related to neural connection when the subject (for example, patient, non-human animal, etc.) was healthy, or the normal value of the expression level or activity value. There is no particular limitation as long as it is statistically significant suppression (for example, excessive suppression) with respect to the range, but the expression level or activity value, or the expression level or activity value when the subject was previously healthy. It is preferably 3/4 or less, more preferably 1/2 or less, further preferably 1/4 or less, and 1/10 or less of the known range known as a normal value. Is particularly preferable.
 上記活性化としては、対象が従前、健常であったときの神経接続に関わる発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、統計的に有意な活性化(例えば、過剰な活性化)であれば特に制限はないが、対象が従前、健常であったときの発現量若しくは活性値、又は、発現量若しくは活性値の正常値として知られる既知の範囲に対し、1.2倍以上であることが好ましく、1.4倍以上であることがより好ましく、1.5倍以上であることが更に好ましく、2倍以上であることが特に好ましく、3倍以上であることがとりわけ好ましく、5倍以上であることが最も好ましい。
 上記活性化の上限としては特に制限はないが、20倍以下、10倍以下、8倍以下等が挙げられる。
The above activation is statistically significant with respect to the expression level or activity value related to neural connection when the subject was previously healthy, or the known range known as the normal value of the expression level or activity value. There is no particular limitation as long as it is activated (for example, excessive activation), but it is known as an expression level or activity value when the subject was previously healthy, or a normal value of expression level or activity value. With respect to the range, it is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.4 times or more, further preferably 1.5 times or more, particularly preferably 2 times or more, 3 It is particularly preferable that the amount is double or more, and most preferably 5 times or more.
The upper limit of the activation is not particularly limited, and examples thereof include 20 times or less, 10 times or less, 8 times or less, and the like.
 野生型と比べて低下させる上記工程が、上記AMPA受容体遺伝子をノックダウンする工程であることが好ましい。
 ここで、AMPA受容体遺伝子のノックダウンとはAMPA受容体遺伝子の転写ないし発現を低下させる操作をいい、AMPA受容体遺伝子のノックアウトとは、AMPA受容体遺伝子を破壊することをいう。
It is preferable that the above-mentioned step of reducing the amount as compared with the wild-type is a step of knocking down the above-mentioned AMPA receptor gene.
Here, knockdown of the AMPA receptor gene means an operation of reducing the transcription or expression of the AMPA receptor gene, and knockout of the AMPA receptor gene means disruption of the AMPA receptor gene.
 上記(1)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を低下させる物質としては、以下説明するRNAi作用を有する核酸(例えば、siRNA、shRNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド、人工ヌクレアーゼ等が挙げられる。
 また、上記(2)AMPA受容体の機能を低下させる物質、上記(3)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を増加させる物質、上記(4)AMPA受容体の機能を増加させる物質については後述する。
Examples of the above-mentioned (1) AMPA receptor gene or substance that reduces the expression of AMPA receptor include nucleic acids having RNAi action (for example, siRNA, shRNA), antisense oligonucleotides, artificial nucleases, and the like, which are described below.
Regarding (2) a substance that lowers the function of the AMPA receptor, (3) a substance that increases the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor, and (4) a substance that increases the function of the AMPA receptor. It will be described later.
(RNAi作用を有する核酸)
 上記(1)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を低下させる物質として、AMPA受容体遺伝子の発現を抑制することができるRNAi作用を有する核酸が挙げられる。上記RNAi作用を有する核酸は、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する部分配列若しくはそれに相補的な配列を含むことが好ましい。
 RNAi(RNAinterference)とは、ある標的遺伝子の一部をコードするmRNAの一部を二本鎖にしたRNA(double strandedRNA:dsRNA)を細胞へ導入すると、標的遺伝子の発現が抑制される現象を言う。
 RNAi作用を有する核酸としては、siRNA(small interfering RNA)、shRNA(small hairpin RNA)等が挙げられる。以下、siRNA、shRNAについて説明する。
(Nucleic acid with RNAi action)
Examples of the above-mentioned (1) AMPA receptor gene or a substance that reduces the expression of the AMPA receptor include a nucleic acid having an RNAi action capable of suppressing the expression of the AMPA receptor gene. The nucleic acid having RNAi action preferably contains a continuous partial sequence in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene or a sequence complementary thereto.
RNAi (RNA interference) refers to a phenomenon in which the expression of a target gene is suppressed when RNA (double stranded RNA: dsRNA) in which a part of mRNA encoding a part of a certain target gene is double-stranded is introduced into a cell. ..
Examples of the nucleic acid having an RNAi action include siRNA (small interfering RNA), shRNA (small hairpin RNA) and the like. Hereinafter, siRNA and shRNA will be described.
 (a)siRNA
 siRNAとしては、RNAi作用によりAMPA受容体遺伝子の発現を抑制することができる二本鎖RNA若しくは上記二本鎖RNAをコードするDNAが挙げられ、RNAi作用によりAMPA受容体遺伝子の発現を抑制することができ、かつAMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する部分配列を有する二本鎖RNA若しくは上記二本鎖RNAをコードするDNAが好ましい。
 siRNAとしてより具体的には、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中のAMPA受容体遺伝子の発現を抑制するために要求される数の連続配列に相補的な配列を有せばよく、典型的には、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する少なくとも17ヌクレオチドを含む二本鎖RNA又は上記二本鎖RNAをコードするDNAが好ましく、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する少なくとも19ヌクレオチドを含む二本鎖RNA又は上記二本鎖RNAをコードするDNAであることがより好ましく、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する少なくとも21ヌクレオチドを含む二本鎖RNA又は上記二本鎖RNAをコードするDNAであることが更に好ましい。
 siRNAとしては、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する30ヌクレオチド以下を含む二本鎖RNA又は上記二本鎖RNAをコードするDNAであることが好ましい。
(A) siRNA
Examples of the siRNA include double-stranded RNA capable of suppressing the expression of the AMPA receptor gene by the action of RNAi or DNA encoding the above-mentioned double-stranded RNA, and suppressing the expression of the AMPA receptor gene by the action of RNAi. A double-stranded RNA having a continuous partial sequence in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene or a DNA encoding the double-stranded RNA is preferable.
More specifically, the siRNA may have a sequence complementary to the number of consecutive sequences required to suppress the expression of the AMPA receptor gene in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene. Typically, double-stranded RNA containing at least 17 consecutive nucleotides in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene or DNA encoding the double-stranded RNA is preferred and transcribed from the AMPA receptor gene. It is more preferably a double-stranded RNA containing at least 19 consecutive nucleotides in the base sequence of the RNA to be obtained, or a DNA encoding the above double-stranded RNA, and more preferably in the base sequence of the RNA transcribed from the AMPA receptor gene. It is more preferably a double-stranded RNA containing at least 21 contiguous nucleotides or a DNA encoding the double-stranded RNA.
The siRNA is preferably a double-stranded RNA containing 30 or less consecutive nucleotides in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene, or a DNA encoding the double-stranded RNA.
 上記二本鎖RNAをコードするDNAとしては、例えば、AMPA受容体遺伝子の部分配列の逆向き反復配列を有するDNAを挙げることができる。
 このような逆向き反復配列を有するDNAを哺乳動物の細胞に導入することにより、細胞内でAMPA受容体遺伝子の部分配列の逆向き反復配列を発現させることができ、これによりRNAi作用によりAMPA受容体遺伝子の発現を抑制することができる。
 逆向き反復配列とは、AMPA受容体遺伝子の部分配列及びそれに相補的な逆向きの配列が適当な配列を介して並列している配列を言う。具体的には、AMPA受容体遺伝子の部分配列が、以下に示すn個の塩基配列から成る2本鎖を有する場合、
 5’-X......Xn-1-3’
 3’-Y......Yn-1-5’
その逆向き配列は以下の配列を有する。
 5’-Yn-1......Y-3’
 3’-Xn-1......X-5’
(ここで、Xで表される塩基とYで表される塩基において、添え字の数字が同じものは互いに相補的な塩基である)
Examples of the DNA encoding the double-stranded RNA include DNA having an inverted repeat sequence of a partial sequence of the AMPA receptor gene.
By introducing a DNA having such an inverted repeat sequence into a mammalian cell, the inverted repeat sequence of a partial sequence of the AMPA receptor gene can be expressed in the cell, thereby receiving AMPA by RNAi action. The expression of body genes can be suppressed.
An inverted repeat sequence is a sequence in which a partial sequence of an AMPA receptor gene and a complementary reverse sequence thereof are arranged in parallel via an appropriate sequence. Specifically, when the partial sequence of the AMPA receptor gene has a double strand consisting of the n base sequences shown below,
5'-X 1 X 2 . .. .. .. .. .. X n-1 X n -3'
3'-Y 1 Y 2 . .. .. .. .. .. Y n-1 Y n -5'
The inverted repeat has the following sequence.
5'-Y n Y n-1 . .. .. .. .. .. Y 2 Y 1-3 '
3'-X n X n-1 . .. .. .. .. .. X 2 X 1-5 '
(Here, among the bases represented by X and the bases represented by Y, those having the same subscript number are complementary bases to each other).
 逆向き反復配列は上記2種の配列が適当な配列を介した配列である。逆向き反復配列としては、標的遺伝子の部分配列がそれに相補的な逆向き配列の上流にある場合と、逆向き配列が、それに相補的な標的遺伝子の部分配列の上流にある場合の2つの場合が考えられる。本発明で用いる逆向き反復配列は上記の何れでもよいが、好ましくは、逆向き配列がそれに相補的な標的遺伝子の部分配列の上流に存在する。 The inverted repeat sequence is a sequence in which the above two types of sequences are mediated by an appropriate sequence. There are two cases of inverted repeats, one is when the partial sequence of the target gene is upstream of the complementary sequence of the target gene, and the other is when the inverted sequence is upstream of the partial sequence of the complementary target gene. Can be considered. The inverted repeat sequence used in the present invention may be any of the above, but the inverted repeat is preferably located upstream of the partial sequence of the target gene complementary thereto.
 (b)shRNA
 shRNAとしては、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の部分配列及びそれに相補的な逆向きの配列を、ヘアピンループを形成し得る配列を介して並列している逆向き反復配列を有する一本鎖RNA若しくは上記RNAをコードするDNAが挙げられる。
 shRNAは、shRNAを発現するベクター若しくはウイルスを細胞に導入する方法に好適であり、細胞内において、上記siRNAと同様に機能し得る。
(B) shRNA
As the shRNA, an inverted repeat sequence in which a partial sequence in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene and an inverted sequence complementary thereto are paralleled via a sequence capable of forming a hairpin loop. Examples thereof include single-stranded RNA having or DNA encoding the above RNA.
The shRNA is suitable for a method of introducing a vector or virus expressing shRNA into a cell, and can function in the cell in the same manner as the siRNA described above.
 shRNAについて、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の部分配列として、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中のAMPA受容体遺伝子の発現を抑制するために要求される数の連続配列に相補的な配列であればよく、典型的には、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する少なくとも17ヌクレオチドを含む部分配列が好ましく、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する少なくとも19ヌクレオチドを含む部分配列であることがより好ましく、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する少なくとも21ヌクレオチドを含む部分配列であることが更に好ましい。
 AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の部分配列としては、AMPA受容体遺伝子から転写されるRNAの塩基配列中の連続する30ヌクレオチド以下を含む部分配列であることが好ましい。
For shRNA, the number required to suppress the expression of the AMPA receptor gene in the base sequence of the RNA transcribed from the AMPA receptor gene as a partial sequence in the base sequence of the RNA transcribed from the AMPA receptor gene. The sequence may be complementary to the contiguous sequence of, and typically a partial sequence containing at least 17 consecutive nucleotides in the base sequence of the RNA transcribed from the AMPA receptor gene is preferred. It is more preferably a partial sequence containing at least 19 consecutive nucleotides in the base sequence of the RNA to be produced, and it is a partial sequence containing at least 21 consecutive nucleotides in the base sequence of the RNA transcribed from the AMPA receptor gene. Is more preferable.
The partial sequence in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene is preferably a partial sequence containing 30 consecutive nucleotides or less in the base sequence of RNA transcribed from the AMPA receptor gene.
 ヘアピンループを形成し得る配列の長さは、ヘアピンループを形成できる限り特には限定されないが、好ましくは0~300bp、より好ましくは1~100bp、更に好ましくは2~75bp、特に好ましくは3~50bpである。この配列の中には制限酵素部位が存在していてもよい。 The length of the sequence capable of forming the hairpin loop is not particularly limited as long as the hairpin loop can be formed, but is preferably 0 to 300 bp, more preferably 1 to 100 bp, still more preferably 2 to 75 bp, and particularly preferably 3 to 50 bp. Is. Restriction enzyme sites may be present in this sequence.
 哺乳動物で作動可能なプロモーター配列の下流に標的遺伝子の逆向き反復配列を組み込むことにより、哺乳動物の細胞内において標的遺伝子の逆向き反復配列を発現させることができる。上記プロモーター配列は、哺乳動物で作動可能であれば特に限定されない。 By incorporating the inverted repeat sequence of the target gene downstream of the promoter sequence that can be actuated in the mammal, the inverted repeat sequence of the target gene can be expressed in the intracellular cells of the mammal. The promoter sequence is not particularly limited as long as it can be operated in mammals.
 また、上記したRNAi作用を有する核酸は、必要に応じて、例えばヒト成長ホルモンターミネーター又は真菌宿主についてはTPI1ターミネーター若しくはADH3ターミネーターのような適切なターミネーターに機能的に結合されていてもよい。組み換えベクターは更に、ポリアデニレーションシグナル(例えばSV40またはアデノウイルス5E1b領域由来のもの)、転写エンハンサー配列(例えばSV40エンハンサー)及び翻訳エンハンサー配列(例えばアデノウイルスVARNAをコードするもの)のような要素を有していてもよい。
 組み換えベクター又はウイルスは更に、該ベクター又はウイルスがパッケージング細胞内で複製することを可能にするDNA配列を具備してもよく、その一例としてはSV40複製起点が挙げられる。
 組み換えベクター又はウイルスはさらに選択マーカーを含有してもよい。選択マーカーとしては、例えば、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)またはシゾサッカロマイセス・ポンベTPI遺伝子等のようなその補体がパッケージング細胞に欠けている遺伝子、又は例えばアンピシリン、カナマイシン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、ネオマイシン若しくはヒグロマイシンのような薬剤耐性遺伝子を挙げることができる。
In addition, the nucleic acid having RNAi action described above may be functionally bound to an appropriate terminator such as TPI1 terminator or ADH3 terminator for a human growth hormone terminator or a fungal host, if necessary. The recombinant vector also has elements such as polyadenylation signals (eg, from the SV40 or adenovirus 5E1b region), transcription enhancer sequences (eg, SV40 enhancers) and translation enhancer sequences (eg, encoding adenovirus VARNA). You may be doing it.
The recombinant vector or virus may further comprise a DNA sequence that allows the vector or virus to replicate within the packaging cell, an example of which is the SV40 origin of replication.
The recombinant vector or virus may further contain a selectable marker. Selectable markers include genes lacking its complement in packaging cells, such as, for example, dihydrofolate reductase (DHFR) or the sidosaccharomyces ponbe TPI gene, or, for example, ampicillin, kanamycin, tetracycline, chloramphenicol. , Neomycin or drug resistance genes such as dihydromycin.
 上記したRNAi作用を有する核酸又はそれを含むベクター若しくはウイルスを導入して上記ベクター若しくはウイルスを調製するパッケージング細胞としては、高等真核細胞、細菌、酵母、真菌等が挙げられるが、哺乳類細胞であることが好ましい。
 哺乳類細胞を形質転換し、該細胞に導入された遺伝子を発現させる方法も公知であり、例えば、リポフェクション法、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法等を用いることができる。
Examples of the packaging cell for preparing the vector or virus by introducing the nucleic acid having the RNAi action described above or the vector or virus containing the nucleic acid thereof include higher eukaryotic cells, bacteria, yeasts, fungi and the like, but in mammalian cells. It is preferable to have.
A method for transforming a mammalian cell to express the gene introduced into the cell is also known, and for example, a lipofection method, an electroporation method, a calcium phosphate method and the like can be used.
 例えば、上記したRNAi作用を有する核酸は、単独で、又は、細胞への取り込みを助けるために使用される、トランスフェクション剤、リポフェクション用担体と一緒に注射などにより投与することができる。
 リポフェクション用担体としては、細胞膜との親和性の高い担体(例えばリポソーム、コレステロール等)が挙げられ、リポフェクトアミン又はリポフェクチンが好ましく、リポフェクトアミンがより好ましい。
For example, the nucleic acid having RNAi action described above can be administered alone or by injection or the like together with a transfection agent or a carrier for lipofection used to assist uptake into cells.
Examples of the carrier for lipofection include carriers having a high affinity for cell membranes (for example, liposomes, cholesterol, etc.), and lipofectamine or lipofectin is preferable, and lipofectamine is more preferable.
(アンチセンスオリゴヌクレオチド)
 上記(1)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を低下する物質としては、AMPA受容体遺伝子中の連続する配列に相補的な配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドも挙げられる。
 例えば、AMPA受容体遺伝子中に含まれるオリゴヌクレオチドと、それと相補的な上記アンチセンスオリゴヌクレオチドとが、細胞内(好ましくは核内)に取り込まれた後にハイブリッド形成することにより、生じたハイブリッド二本鎖に特異的なヌクレアーゼ(例えば、RNアーゼH)によりヌクレオチド鎖を含むAMPA受容体のmRNAが分解されAMPA受容体遺伝子の転写、翻訳等を抑制することができる。
 上記アンチセンスオリゴヌクレオチドとしては、DNAであってもRNAであってもよいが、上記特異的なヌクレアーゼによりmRNAが切断される観点から、DNAであることが好ましい。
 上記アンチセンスオリゴヌクレオチドとしては、AMPA受容体遺伝子の塩基配列中の、AMPA受容体遺伝子の発現を抑制するために要求される数の連続配列に相補的な配列を有せばよく、典型的には、連続する少なくとも10ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドに相補的な配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドであることが好ましく、少なくとも13ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドに相補的な配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドであることがより好ましい。
 また、上記アンチセンスオリゴヌクレオチドの塩基長の上限値としては、AMPA受容体遺伝子の塩基配列中の連続する20ヌクレオチド以下のオリゴヌクレオチドに相補的な配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドであることがより好ましく、連続する17ヌクレオチド以下のオリゴヌクレオチドに相補的な配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドであることが更に好ましい。
(Antisense oligonucleotide)
Examples of the above-mentioned (1) AMPA receptor gene or a substance that reduces the expression of the AMPA receptor include antisense oligonucleotides having a sequence complementary to a continuous sequence in the AMPA receptor gene.
For example, two hybrids produced by hybridizing an oligonucleotide contained in an AMPA receptor gene and the antisense oligonucleotide complementary thereto into cells (preferably in the nucleus) and then forming a hybrid. A strand-specific nuclease (eg, RNase H) can degrade the mRNA of an AMPA receptor containing a nucleotide chain and suppress transcription, translation, etc. of the AMPA receptor gene.
The antisense oligonucleotide may be DNA or RNA, but is preferably DNA from the viewpoint that mRNA is cleaved by the specific nuclease.
The antisense oligonucleotide may have a sequence complementary to the number of consecutive sequences required for suppressing the expression of the AMPA receptor gene in the base sequence of the AMPA receptor gene, and is typically used. Is preferably an antisense oligonucleotide having a sequence complementary to an oligonucleotide containing at least 10 consecutive nucleotides, preferably an antisense oligonucleotide having a sequence complementary to an oligonucleotide containing at least 13 nucleotides. More preferred.
Further, as the upper limit of the base length of the antisense oligonucleotide, it is more preferable that the antisense oligonucleotide has a sequence complementary to a continuous oligonucleotide of 20 nucleotides or less in the base sequence of the AMPA receptor gene. , It is more preferably an antisense oligonucleotide having a sequence complementary to a contiguous 17-nucleotide or less oligonucleotide.
 上記アンチセンスオリゴヌクレオチドとしては、ホスホロチオエート構造、架橋構造及びアルコキシ構造よりなる群から選択される少なくとも1つの構造を有するヌクレオチドを少なくとも1つ含むアンチセンスオリゴヌクレオチドであることが好ましい。
 上記アンチセンスオリゴヌクレオチドにおいて、少なくともいずれか一方の末端(好ましくは末端から1~3塩基)のヌクレオチドが架橋構造又はアルコキシ構造を有することが好ましい。
 上記アンチセンスオリゴヌクレオチドは、DNA合成機及び公知の有機合成技術を用いて常法により製造することができる。
The antisense oligonucleotide is preferably an antisense oligonucleotide containing at least one nucleotide having at least one structure selected from the group consisting of a phosphorothioate structure, a crosslinked structure and an alkoxy structure.
In the antisense oligonucleotide, it is preferable that at least one of the nucleotides at one end (preferably 1 to 3 bases from the end) has a crosslinked structure or an alkoxy structure.
The antisense oligonucleotide can be produced by a conventional method using a DNA synthesizer and a known organic synthesis technique.
 上記アンチセンスオリゴヌクレオチドの細胞内(好ましくは核内)への取り込みは、自由取り込みであってもよい。
 細胞内への取り込みを向上させる観点から、リポフェクション用担体を使用してもしなくてもよい。
The intracellular (preferably intranuclear) uptake of the antisense oligonucleotide may be free uptake.
From the viewpoint of improving intracellular uptake, a carrier for lipofection may or may not be used.
 また、アンチセンスオリゴヌクレオチドの細胞内への取り込みの1つの実施態様としては、適当なベクター又はウイルス中に挿入し、更に適当なパッケージング細胞に導入してベクター又はウイルスを調製した後に該ベクター又はウイルスを標的がん細胞に感染させる態様であってもよい。
 上記適当なベクター又はウイルスの種類は特に限定されず、例えば、自律的に複製するベクター又はウイルスでもよいが、パッケージング細胞に導入された際にパッケージング細胞のゲノムに組み込まれ、組み込まれた染色体と共に複製されるものであることが好ましい。
In addition, as one embodiment of intracellular uptake of antisense oligonucleotide, the vector or virus is prepared after being inserted into a suitable vector or virus and further introduced into a suitable packaging cell to prepare the vector or virus. It may be an embodiment in which the virus infects the target cancer cells.
The type of the above-mentioned suitable vector or virus is not particularly limited, and may be, for example, an autonomously replicating vector or virus, but a chromosome integrated into the genome of the packaging cell when introduced into the packaging cell. It is preferable that it is duplicated with.
 上記アンチセンスオリゴヌクレオチド又はそれを含むベクター若しくはウイルスを導入して上記ベクター若しくはウイルスを調製するパッケージング細胞としては、高等真核細胞、細菌、酵母、真菌等が挙げられるが、哺乳類細胞であることが好ましい。 Examples of the packaging cell for preparing the vector or virus by introducing the antisense oligonucleotide or the vector or virus containing the same include higher eukaryotic cells, bacteria, yeasts, fungi and the like, but the cells are mammalian cells. Is preferable.
 (人工ヌクレアーゼ)
 上記(1)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を低下する物質としては、CRISPR(Clusterd Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Casヌクレアーゼ等のゲノム編集用の人工ヌクレアーゼも挙げられ、Transcription Activator-Like Effector Nuclease(TALEN)及びジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)を用いた人工制限酵素(人工ヌクレアーゼ)であってもよい。
(Artificial nuclease)
Examples of the above-mentioned (1) AMPA receptor gene or a substance that reduces the expression of the AMPA receptor include artificial nucleases for genome editing such as CRISPR (Crust Generally Interspaced Short Palindromic Repeats) / Cas nuclease, and TranscrictionActivator-Li It may be an artificial restriction enzyme (artificial nuclease) using Nuclease (TALEN) and a zinc finger nuclease (ZFN).
 CRISPR/Casヌクレアーゼは、ガイドRNA及びCasヌクレアーゼ(好ましくはCas9)を含む。
 標的となるAMPA受容体遺伝子中の少なくとも部分配列は、AMPA受容体遺伝子中に含まれるオリゴヌクレオチドが挙げられる。
The CRISPR / Casnuclease contains a guide RNA and a Casnuclease (preferably Cas9).
At least a partial sequence in the target AMPA receptor gene includes oligonucleotides contained in the AMPA receptor gene.
 AMPA受容体遺伝子に特異的なガイドRNAもしくはガイドRNAをコードするDNA、及びCasヌクレアーゼをコードする核酸もしくはCasヌクレアーゼを含有する組成物を、AMPA受容体遺伝子を含む真核細胞又は真核生物にトランスフェクトすることによりAMPA受容体遺伝子の発現を低下させることができる。
 Casヌクレアーゼをコードする核酸又はCasヌクレアーゼ、及びガイドRNA又はガイドRNAをコードするDNAは、当技術分野において公知の様々な方法、例えば、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、DEAE-デキストラン処理、リポフェクション、ナノ粒子媒介性トランスフェクション、タンパク質形質導入ドメイン媒介性形質導入、ウイルス媒介性遺伝子送達、およびプロトプラストへのPEG媒介性トランスフェクションなどによって、細胞内に移入されうるが、これらに限定されない。また、Casヌクレアーゼをコードする核酸又はCasヌクレアーゼ及びガイドRNAは、注入などの遺伝子もしくはタンパク質を投与するための、当技術分野において公知の様々な方法によって、生物内に移入されうる。Casヌクレアーゼをコードする核酸又はCasタンパク質は、ガイドRNAとの複合体の形態で、もしくは別々に、細胞内に移入されうる。Tatなどのタンパク質形質導入ドメインと融合されたCasヌクレアーゼもまた、細胞内に効率的に送達され得る。
 好ましくは、真核細胞又は真核生物は、Cas9ヌクレアーゼ及びガイドRNAが同時トランスフェクトまたは連続トランスフェクトされる。
 連続トランスフェクションは、最初にCasヌクレアーゼをコードする核酸によるトランスフェクション、続いて裸のガイドRNAによる第二のトランスフェクションによって行われうる。好ましくは、第二のトランスフェクションは、3、6、12、18、24時間後であるが、それらに限定されない。
Transpose a composition containing a guide RNA or a DNA encoding a guide RNA specific to the AMPA receptor gene and a nucleic acid or Cas nuclease encoding a Cas nuclease into eukaryotic cells or eukaryotes containing the AMPA receptor gene. By effecting, the expression of the AMPA receptor gene can be reduced.
Nucleic acids or Casnucleases encoding Casnucleases and DNAs encoding guide RNAs or guide RNAs can be obtained from a variety of methods known in the art such as microinjection, electroporation, DEAE-dextran treatment, lipofection, nanoparticles. It can be transferred into cells by, but is not limited to, intracellular transfection, protein transduction domain-mediated transduction, virus-mediated gene delivery, and PEG-mediated transfection into protoplasts. Also, the nucleic acid encoding the Cas nuclease or the Cas nuclease and guide RNA can be transferred into the organism by various methods known in the art for administering genes or proteins such as infusions. The nucleic acid or Cas protein encoding the Cas nuclease can be transferred into the cell in the form of a complex with a guide RNA or separately. Cas nuclease fused to a protein transduction domain such as Tat can also be efficiently delivered intracellularly.
Preferably, eukaryotic cells or eukaryotes are co-transfected or serially transfected with Cas9 nuclease and guide RNA.
Serial transfection can be performed first by transfection with a nucleic acid encoding Casnuclease, followed by a second transfection with a naked guide RNA. Preferably, the second transfection is after 3, 6, 12, 18, 24 hours, but is not limited to them.
((2)AMPA受容体の機能を低下させる物質、(3)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を増加させる物質、及び(4)AMPA受容体の機能を増加させる物質)
 上記(1)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を低下させる物質については上記の通りである。
 上記(2)AMPA受容体の機能を低下させる物質としては、AMPA受容体アンタゴニスト、AMPA受容体の負のアロステリックモジュレーター、アプタマー等の核酸、抗体等が挙げられる。
 AMPA受容体の負のアロステリックモジュレーターとしては、AMPA受容体の負のアロステリックモジュレーターとして知られる任意の化合物を使用することができる。
 AMPA受容体アンタゴニストとしては、CNQX、DNQX、NBQX、ペランパネル等が挙げられる。
 アプタマーとは、一本鎖RNA又はDNAで構成され、その立体構造により標的タンパク質と結合して機能を阻害する核酸をいう。
 アプタマーは標的タンパク質に対する結合性及び特異性が高く、免疫原性が低く、化学合成により製造することができ、保存安定性も高い。
 AMPA受容体に選択的に結合するアプタマーはSELEX(Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment)法により取得することができる。
 AMPA受容体に選択的に結合する抗体としては、AMPA受容体に選択的に結合できるものであれば、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のいずれでもよい。
((2) Substances that reduce the function of AMPA receptors, (3) Substances that increase the expression of AMPA receptor genes or AMPA receptors, and (4) Substances that increase the function of AMPA receptors)
The above (1) AMPA receptor gene or a substance that reduces the expression of the AMPA receptor is as described above.
Examples of the substance (2) that lowers the function of the AMPA receptor include an AMPA receptor antagonist, a negative allosteric modulator of the AMPA receptor, a nucleic acid such as an aptamer, and an antibody.
As the negative allosteric modulator of the AMPA receptor, any compound known as the negative allosteric modulator of the AMPA receptor can be used.
Examples of the AMPA receptor antagonist include CNQX, DNQX, NBQX, perampanel and the like.
An aptamer is a nucleic acid that is composed of single-stranded RNA or DNA and binds to a target protein by its three-dimensional structure to inhibit its function.
Aptamers have high binding and specificity to target proteins, low immunogenicity, can be produced by chemical synthesis, and have high storage stability.
Aptamers that selectively bind to AMPA receptors can be obtained by the SELEX (Systematic Evolution of Ligands by EXPonential evolution) method.
The antibody that selectively binds to the AMPA receptor may be either a polyclonal antibody or a monoclonal antibody as long as it can selectively bind to the AMPA receptor.
 上記(3)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を増加させる物質としては、AMPA受容体遺伝子をノックインする、核酸、人工ヌクレアーゼ等が挙げられる。
 上記(4)AMPA受容体の機能を増加させる物質としては、例えば、AMPA受容体アゴニスト、AMPA受容体の正のアロステリックモジュレーター、アプタマー等の核酸、シナプスオーガナイザー、抗体等が挙げられる。
 AMPA受容体アゴニストとしては、グルタミン酸、bromo-willardiine、ibotenic acid、ACPA、kainic acid、domoic acid等が挙げられる。
 AMPA受容体の正のアロステリックモジュレーターとしては、CX-516、CX-614、アニラセタム、CTZ、IDR-21、ジアゾキシド等が挙げられる。
 シナプスオーガナイザーとしては、天然であっても人工(合成物)であってもよいが、セレベリン1(Cbln1)のNeurexin結合ドメインとNeuronal Pentraxin1のAMPA受容体結合ドメインとを繋げたキメラ分子が挙げられ、Cerebello-Pentraxin(CPTX)が好ましい。
Examples of the above-mentioned (3) AMPA receptor gene or a substance that increases the expression of the AMPA receptor include a nucleic acid that knocks in the AMPA receptor gene, an artificial nuclease, and the like.
Examples of the substance (4) that increases the function of the AMPA receptor include an AMPA receptor agonist, a positive allosteric modulator of the AMPA receptor, a nucleic acid such as an aptamer, a synapse organizer, and an antibody.
Examples of the AMPA receptor agonist include glutamic acid, bromo-willardine, ibotenic acid, ACPA, kainic acid, domoic acid and the like.
Positive allosteric modulators of AMPA receptors include CX-516, CX-614, aniracetam, CTZ, IDR-21, diazoxide and the like.
Synapse organizers, which may be natural or artificial (synthetic), include chimeric molecules that link the Neurexin binding domain of Celeberin 1 (Cbln1) with the AMPA receptor binding domain of Neuronal Pentraxin 1. Cerebello-Pentraxin (CPTX) is preferred.
 野生型と比べて低下又は増加させる上記工程において、上記低下の程度としては統計的に有意な低下であれば特に制限はないが、野生型の当該非ヒト動物と比べてAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現又はAMPA受容体の機能が3/4以下であることが好ましく、1/2以下であることがより好ましく、1/4以下であることが更に好ましく、1/10以下であることが特に好ましく、発現又は機能がなくなることが最も好ましい。 In the above step of decreasing or increasing the amount as compared with the wild type, the degree of the decrease is not particularly limited as long as it is a statistically significant decrease, but the AMPA receptor gene or AMPA is compared with the wild type non-human animal. The expression of the receptor or the function of the AMPA receptor is preferably 3/4 or less, more preferably 1/2 or less, further preferably 1/4 or less, and 1/10 or less. Is particularly preferable, and it is most preferable that the expression or function is lost.
 また、上記増加の程度としては統計的に有意な増加であれば特に制限はないが、野生型の当該非ヒト動物と比べてAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現又はAMPA受容体の機能が1.2倍以上であることが好ましく、1.4倍以上であることがより好ましく、1.5倍以上であることが更に好ましく、2倍以上であることが特に好ましく、3倍以上であることがとりわけ好ましく、5倍以上であることが最も好ましい。
 上記増加の上限としては特に制限はないが、20倍以下、10倍以下、8倍以下等が挙げられる。
The degree of the increase is not particularly limited as long as it is a statistically significant increase, but the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor or the function of the AMPA receptor is higher than that of the wild type non-human animal. It is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.4 times or more, further preferably 1.5 times or more, particularly preferably 2 times or more, and 3 times or more. It is particularly preferable, and it is most preferable that it is 5 times or more.
The upper limit of the increase is not particularly limited, but may be 20 times or less, 10 times or less, 8 times or less, and the like.
 AMPA受容体遺伝子の塩基配列情報を基にすれば、インシリコでも各種の動物組織におけるAMPA受容体遺伝子の発現を検出することができる。また、インビボ、インビトロでも、例えば該遺伝子の一部又は全部の塩基配列を有するプローブまたはプライマーを利用することにより、各種の動物組織におけるAMPA受容体遺伝子の発現を検出することができる。AMPA受容体遺伝子の発現の検出は、RT-PCR、ノザンブロット、サザンブロット等の常法により行うことができる。
 また、AMPA受容体遺伝子のmRNAレベルでの発現量の測定も、RT-PCR、ノザンブロット、サザンブロット等の常法により行うことができる。
Based on the base sequence information of the AMPA receptor gene, the expression of the AMPA receptor gene in various animal tissues can be detected even in Incilico. In vivo and in vitro, for example, by using a probe or primer having a part or all of the base sequence of the gene, the expression of the AMPA receptor gene in various animal tissues can be detected. The expression of the AMPA receptor gene can be detected by a conventional method such as RT-PCR, Northern blot, Southern blot and the like.
Further, the expression level of the AMPA receptor gene at the mRNA level can also be measured by a conventional method such as RT-PCR, Northern blot, Southern blot or the like.
 PCRを行なう場合、プライマーは、AMPA受容体遺伝子のみを特異的に増幅できるものであれば特に限定されず、AMPA受容体遺伝子の配列情報に基づき適宜設定することができる。例えば、AMPA受容体遺伝子の塩基配列中の連続する少なくとも10ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチド、並びに該オリゴヌクレオチドに相補的な配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドをプローブまたはプライマーとして使用することができる。より具体的には、AMPA受容体遺伝子の塩基配列中の連続した10~60残基、好ましくは10~40残基の塩基配列を有するオリゴヌクレオチド、並びに該オリゴヌクレオチドに相補的な配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを使用することができる。 When performing PCR, the primer is not particularly limited as long as it can specifically amplify only the AMPA receptor gene, and can be appropriately set based on the sequence information of the AMPA receptor gene. For example, an oligonucleotide containing at least 10 consecutive nucleotides in the base sequence of the AMPA receptor gene, and an antisense oligonucleotide having a sequence complementary to the oligonucleotide can be used as a probe or primer. More specifically, an oligonucleotide having a continuous 10 to 60 residue, preferably 10 to 40 residue base sequence in the base sequence of the AMPA receptor gene, and an anti having a sequence complementary to the oligonucleotide. Sense oligonucleotides can be used.
 上記したオリゴヌクレオチド及びアンチセンスオリゴヌクレオチドは、DNA合成機を用いて常法により製造することができる。該オリゴヌクレオチドまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドとして、例えば、検出したいmRNAの一部の塩基配列において、5’末端側の塩基配列に相当するセンスプライマー、3’末端側の塩基配列に相当するアンチセンスプライマー等を挙げることができる。センスプライマー及びアンチセンスプライマーとしては、それぞれの融解温度(Tm)および塩基数が極端に変わることのないオリゴヌクレオチドであって、10~60塩基程度のものが挙げられる、10~40塩基程度のものが好ましい。また、本発明においては、上記したオリゴヌクレオチドの誘導体を用いることも可能であり、例えば、該オリゴヌクレオチドのメチル体やホスホロチオエート体等を用いることもできる。 The above-mentioned oligonucleotide and antisense oligonucleotide can be produced by a conventional method using a DNA synthesizer. As the oligonucleotide or antisense oligonucleotide, for example, in a part of the base sequence of the mRNA to be detected, a sense primer corresponding to the base sequence on the 5'end side, an antisense primer corresponding to the base sequence on the 3'end side, and the like. Can be mentioned. The sense primer and the antisense primer are oligonucleotides whose melting temperature (Tm) and number of bases do not change drastically, and examples thereof include those having about 10 to 60 bases and those having about 10 to 40 bases. Is preferable. Further, in the present invention, the above-mentioned derivative of the oligonucleotide can be used, and for example, a methyl form or a phosphorothioate form of the oligonucleotide can be used.
 またAMPA受容体タンパク質の発現量の測定は、後述の抗体を用いたウェスタンブロット又はELISA等の通常の免疫分析により行なうことができる。具体的には、モレキュラークローニング第2版又はカレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー等に記載された当業者に公知の常法により行うことができる。 The expression level of the AMPA receptor protein can be measured by Western blotting using an antibody described later or by ordinary immunoassay such as ELISA. Specifically, it can be carried out by a conventional method known to those skilled in the art described in Molecular Cloning 2nd Edition or Current Protocols in Molecular Biology and the like.
<精神疾患モデル非ヒト動物>
 第2の態様に係る精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物(以下、単に「第2の態様に係るモデル動物」ともいう。)は、脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物であって、
 前記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下又は増加(向上)されているか、又は上記所定領域と、他の領域とを連結する神経経路が抑制若しくは活性化されている。
 上記所定領域としては、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
 上記精神疾患若しくは神経疾患としては、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
 第2の態様に係るモデル動物を作製するために使用される非ヒト動物としては、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
<Mental illness model non-human animal>
A model non-human animal for a mental or neurological disorder according to the second aspect (hereinafter, also simply referred to as “model animal according to the second aspect”) has increased expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region in the brain. Or a non-human animal model of a psychiatric or neurological disorder resulting from a decrease or an increase or decrease in the expression or function of the AMPA receptor.
At least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor in the predetermined region and the function of the AMPA receptor is decreased or increased (improved) as compared with the wild type, or the above. The neural pathways that connect a predetermined region to another region are suppressed or activated.
Examples of the predetermined region include the same as the above-mentioned specific examples and preferable examples of the production method according to the first aspect.
Examples of the above-mentioned psychiatric disorder or neurological disorder include the same as the above-mentioned specific examples and preferable examples of the production method according to the first aspect.
Examples of the non-human animal used for producing the model animal according to the second aspect include the same as the above-mentioned specific examples and preferable examples for the production method according to the first aspect.
 上記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下又は増加させる方法としては、第1の態様に係る製造方法について上述したように、上記(1)~(4)よりなる群から選択される少なくとも1つの物質を、脳内の上記所定領域に脳定位的に脳内注射(好ましくは、脳室内注射)する方法等が挙げられる。
 上記(1)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を低下させる物質、上記(2)AMPA受容体の機能を低下させる物質、上記(3)AMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現を増加させる物質、及び上記(4)AMPA受容体の機能を増加させる物質の具体例及び好ましい例としては、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
 上記所定領域と、他の領域とを連結する神経経路を抑制若しくは活性化する方法としては、第1の態様に係る製造方法について上述したように、活性性又は抑制性のDREADD又はRASSLを、上記神経経路が存在する上記他の領域に導入する方法等が挙げられ、具体例及び好ましい例としては、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
The first aspect is as a method for reducing or increasing at least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor in the predetermined region and the function of the AMPA receptor as compared with the wild type. As described above, at least one substance selected from the group consisting of the above (1) to (4) is stereotactically injected into the predetermined region of the brain (preferably the brain). The method of indoor injection) and the like can be mentioned.
(1) A substance that reduces the expression of the AMPA receptor gene or AMPA receptor, (2) a substance that reduces the function of the AMPA receptor, and (3) a substance that increases the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor. Specific examples and preferable examples of the substance and the substance that increases the function of the above-mentioned (4) AMPA receptor include the same as the above-mentioned specific example and preferable example for the production method according to the first aspect.
As a method for suppressing or activating a neural pathway connecting the predetermined region and another region, as described above for the production method according to the first aspect, an active or inhibitory DREADD or RASSL is used. Examples thereof include a method of introducing into the above-mentioned other region where a nerve pathway exists, and specific examples and preferable examples include the same as the above-mentioned specific examples and preferable examples of the production method according to the first aspect.
 上記低下の程度としては統計的に有意な低下であれば特に制限はなく、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
 上記増加の程度としては統計的に有意な向上であれば特に制限はなく、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
The degree of the decrease is not particularly limited as long as it is a statistically significant decrease, and examples of the production method according to the first aspect are the same as those of the above-mentioned specific examples and preferable examples.
The degree of the increase is not particularly limited as long as it is a statistically significant improvement, and examples of the production method according to the first aspect are the same as those of the above-mentioned specific examples and preferable examples.
 第2の態様に係るモデル動物としては、前頭葉、後頭葉、小脳又は帯状回において、AMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つが、野生型の当該非ヒト動物と比べて低下されている、又は、
 頭頂葉、後頭葉、又は中前頭回眼窩部において、AMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つが、野生型の当該非ヒト動物と比べて増加(向上)されている、モデル非ヒト動物であることが好ましい。
 上記精神疾患若しくは神経疾患が双極性障害及び統合失調症よりなる群から選択される少なくとも1つの精神疾患であるとき、前頭葉、後頭葉、小脳又は帯状回において、AMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つが、野生型と比べて低下されていることが好ましい。
 上記精神疾患若しくは神経疾患が自閉症であるとき、頭頂葉、後頭葉、又は中前頭回眼窩部において、AMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて増加(向上)されていることが好ましい。
 上記低下された動物がAMPA受容体遺伝子をノックダウンされた動物であることが好ましい。
As the model animal according to the second aspect, at least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor and the function of the AMPA receptor in the frontal lobe, the occipital lobe, the cerebellum or the zonal gyrus is selected. It is reduced or reduced compared to the wild type of the non-human animal.
At least one selected from the group consisting of AMPA receptor gene or AMPA receptor expression and AMPA receptor function in the parietal lobe, occipital lobe, or middle frontal gyrus fossa is a wild-type non-human animal. It is preferably a model non-human animal that has been increased (improved) as compared to the model.
When the psychiatric or neurological disorder is at least one psychiatric disorder selected from the group consisting of bipolar disorder and schizophrenia, the AMPA receptor gene or AMPA receptor in the frontal lobe, occipital lobe, cerebellum or zonal gyrus. It is preferred that at least one selected from the group consisting of expression and function of the AMPA receptor is reduced as compared to the wild type.
When the above mental or neurological disorder is autism, select from the group consisting of the expression of AMPA receptor gene or AMPA receptor and the function of AMPA receptor in the parietal lobe, occipital lobe, or mid-frontal gyrus. It is preferable that at least one of these is increased (improved) as compared with the wild type.
It is preferred that the reduced animal is an animal in which the AMPA receptor gene has been knocked down.
<精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤をスクリーニングする方法>
 第3の態様に係るスクリーニング方法は、上記非ヒト動物に被験物質を投与し、上記非ヒト動物における精神疾患若しくは神経疾患の予防、抑制若しくは治癒を指標として精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤をスクリーニングする方法である。
 上記精神疾患若しくは神経疾患としては、第1の態様に係る製造方法について上述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
 第3の態様に係るスクリーニング方法において、スクリーニングとは、上記を指標として、被験物質の母集団を少なくとも絞ることを意味する。
 第3の態様に係るスクリーニング方法は、被験物質の非存在下(例えば、被験物質の投与前の系又は陰性対照の系)と比較して、上記投与後、当該病変が生じてくるかどうか、あるいは当該病変が治癒又は軽快しているか否かを指標にした観察等により、被験物質の作用を判断することにより行い、上記予防又は治療剤候補を選定するスクリーニング工程を含むことが好ましい。
 上記投与後、当該病変が生じてくるかどうか、あるいは当該病変が治癒又は軽快しているか否かを指標にした観察等により、被験物質の作用を判断することは、例えば、ポーソルト強制水泳試験、尾懸垂試験、オープンフィールド試験、ロータロッド試験、プレパルスインヒビション試験、3チャンバー社会的相互作用試験、寿命、体重等を評価することにより行うことができる。
<Method of screening for preventive or therapeutic agents for mental or neurological disorders>
In the screening method according to the third aspect, a test substance is administered to the non-human animal, and a preventive or therapeutic agent for the mental disease or the neurological disease is used as an index for the prevention, suppression or cure of the mental disease or the neurological disease in the non-human animal. Is a method of screening.
Examples of the above-mentioned psychiatric disorder or neurological disorder include the same as the above-mentioned specific examples and preferable examples of the production method according to the first aspect.
In the screening method according to the third aspect, the screening means to at least narrow down the population of the test substance using the above as an index.
The screening method according to the third aspect is to determine whether or not the lesion occurs after the above-mentioned administration as compared with the absence of the test substance (for example, a system before administration of the test substance or a negative control system). Alternatively, it is preferable to include a screening step of selecting the preventive or therapeutic agent candidate by judging the action of the test substance by observation using whether or not the lesion is healed or relieved as an index.
After the above administration, it is possible to judge the action of the test substance by observing whether or not the lesion occurs, or whether or not the lesion is healed or relieved, for example, in the Posalt forced swimming test. It can be performed by evaluating the tail suspension test, the open field test, the rotarod test, the prepulse inhibition test, the 3-chamber social interaction test, the life span, the weight, and the like.
 被験物質の投与法としては、脳内注射(好ましくは、脳室内注射)、経口投与、動脈内注射、静脈内注射、腹腔内注射、皮下注射などの当業者に公知の方法により行うことができる。例えば、脳内の上記所定領域(例えば、小脳、前頭前皮質、その他大脳皮質、線条体、海馬、視床、視床下部、松果体、脳下垂体、中脳、後脳、脈絡叢等、好ましくは、小脳、前頭葉、頭頂葉、後頭葉、又は帯状回)に脳定位的に脳内注射(好ましくは、脳室内注射)することが挙げられる。
 例えば、上記非ヒト動物が双極性障害モデル動物である場合には、小脳に脳定位的に脳内注射することが好ましく、
 上記非ヒト動物が統合失調症モデル動物である場合には、前帯状回に脳定位的に脳内注射することが好ましく、
 上記非ヒト動物が自閉症モデル動物である場合には、中前頭回眼窩部に脳定位的に脳内注射することが好ましい。
 上記非ヒト動物がうつ病モデル動物である場合には、上記他の領域としては、内側前頭前皮質に脳定位的に脳内注射することが好ましい。
The test substance can be administered by a method known to those skilled in the art such as intracerebral injection (preferably intracerebroventricular injection), oral administration, intraarterial injection, intravenous injection, intraperitoneal injection, and subcutaneous injection. .. For example, the above-mentioned predetermined regions in the brain (for example, cerebellum, prefrontal cortex, other cerebral cortex, striatum, hippocampus, thorax, hypothalamus, pineapple, pituitary gland, middle brain, posterior brain, choroidal flora, etc.) Preferably, intracerebral injection (preferably intraventricular injection) is performed stereotactically into the cerebellum, frontal lobe, parietal lobe, occipital lobe, or band-shaped circumflex.
For example, when the non-human animal is a bipolar disorder model animal, it is preferable to inject it into the cerebellum in a stereotactic manner.
When the above-mentioned non-human animal is a schizophrenia model animal, it is preferable to perform intracerebral injection stereotactically in the anterior cingulate gyrus.
When the non-human animal is an autism model animal, it is preferable to inject it into the middle frontal gyrus orbit in a stereotactic manner.
When the non-human animal is a depression model animal, it is preferable to inject it into the medial prefrontal cortex stereotactically in the brain as the other region.
 第3の態様に係るスクリーニング方法に供される被験物質としては任意の物質を使用することができる。被験物質の種類は特に限定されず、核酸分子でもよいし、抗体でもよく、合成ペプチド(オリゴないしポリペプチド)でもよいし、個々の低分子合成化合物でもよいし、天然物抽出物中に存在する化合物でもよく、上記したゲノム編集用の人工ヌクレアーゼであってもよい。あるいは、被験化合物はまた、合成ペプチド(オリゴないしポリペプチド)ライブラリー(例えば、アミノ酸10残基以下のランダムペプチドライブラリー)、化合物ライブラリー、ファージディスプレーライブラリーもしくはコンビナトリアルライブラリーでもよい。化合物ライブラリーの構築は当業者に公知であり、また市販の化合物ライブラリーを使用することもできる。
 被験物質は、好ましくはアミノ酸10残基以下のランダムペプチドライブラリー、低分子化合物(例えば、化合物ライブラリー)、核酸分子、ゲノム編集用の人工ヌクレアーゼ又は抗体であり、AMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体に対して特異性が高い観点から、核酸分子又は抗体がより好ましく、AMPA受容体遺伝子中に含まれるオリゴヌクレオチドに相補的な配列を有する核酸分子又はAMPA受容体に選択的に結合するアプタマー又は抗体であることが更に好ましい。
Any substance can be used as the test substance used in the screening method according to the third aspect. The type of the test substance is not particularly limited, and may be a nucleic acid molecule, an antibody, a synthetic peptide (oligo or polypeptide), an individual small molecule synthetic compound, or is present in a natural product extract. It may be a compound or the above-mentioned artificial nuclease for genome editing. Alternatively, the test compound may also be a synthetic peptide (oligo or polypeptide) library (eg, a random peptide library with 10 or less amino acid residues), a compound library, a phage display library or a combinatorial library. Construction of a compound library is known to those skilled in the art, and a commercially available compound library can also be used.
The test substance is preferably a random peptide library with 10 or less amino acid residues, a low molecular weight compound (eg, a compound library), a nucleic acid molecule, an artificial nuclease or antibody for genome editing, and an AMPA receptor gene or AMPA receptor. From the viewpoint of high specificity for the nucleic acid molecule or antibody, a nucleic acid molecule or antibody is more preferable, and an aptamer or antibody that selectively binds to the nucleic acid molecule or AMPA receptor having a sequence complementary to the oligonucleotide contained in the AMPA receptor gene. Is more preferable.
 以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
<実施例1>双極性障害モデルマウスの製造
 本発明者らが、ヒト双極性障害患者のYMRS評価尺度に基づく躁状態では、小脳におけるAMPA受容体量が低下することを見出した知見に基づき、双極性障害モデルマウスを以下のようにして製造した。
 (方法)
 図1は、AMPA受容体に対するshRNAのマウスの小脳への導入座標を示す脳地図である。
 AMPA受容体(GluA1~4)の発現を選択的に抑制できるshRNA又はスクランブルされたRNA(対照としての非機能性shRNA)を発現するレンチウィルスを、ガラスマイクロピペットを用いて、図1に示したようにマウス小脳の下記表1にまとめた脳座標へそれぞれ脳定位的に一箇所につき500nl(0.5μl)注入した(計6箇所/匹)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ここで、AP座標は、脳地図におけるブレグマ(bregma)縫合からの前方への距離を表し、
 ML座標は、脳地図における正中線からの左右両側への距離を表し、
 H座標は、脳地図におけるブレグマ縫合からの深さを表す。
<Example 1> Manufacture of a bipolar disorder model mouse Based on the findings that the present inventors have found that the amount of AMPA receptors in the cerebellum decreases in a manic state based on the YMRS evaluation scale of human bipolar disorder patients. A bipolar disorder model mouse was manufactured as follows.
(Method)
FIG. 1 is a brain atlas showing the coordinates of introduction of shRNA into the cerebellum of mice for AMPA receptors.
Lentivirus expressing shRNA capable of selectively suppressing the expression of AMPA receptors (GluA1-4) or scrambled RNA (non-functional shRNA as a control) is shown in FIG. 1 using a glass micropipette. As shown in Table 1 below, 500 nl (0.5 μl) was injected stereotactically into the brain coordinates of the mouse cerebellum (6 sites / animal in total).
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Here, the AP coordinates represent the anterior distance from the bregma suture in the brain map.
The ML coordinates represent the distances from the median to the left and right sides of the brain map.
The H coordinate represents the depth from the bregma suture in the brain map.
 PFA液(パラホルムアルデヒド固定液)を用いた灌流固定(麻酔下)により脳を採取した後、凍結切片を作製し、GFPの蛍光を確認することにより(上記レンチウィルスはshRNAとともにGFPも発現する)、ウィルス導入部位を同定した結果、上記注入により小脳広範囲に導入されていることを確認した。 After collecting the brain by perfusion fixation (under anesthesia) using PFA solution (paraformaldehyde fixative), prepare frozen sections and confirm the fluorescence of GFP (the above lentivirus expresses GFP as well as shRNA). As a result of identifying the virus introduction site, it was confirmed that the virus was introduced over a wide area of the cerebellum by the above injection.
 得られたノックダウンマウスについて、以下、ポーソルト強制水泳試験、尾懸垂試験、オープンフィールド試験及びロータロッド試験を行い双極性障害モデルマウスとして評価した。
 ポーソルト強制水泳試験及び尾懸垂試験はうつ病の絶望モデルとして知られており、無動行動の発現時間をうつ様行動として評価することができる。
The obtained knockdown mice were subjected to a posalt forced swimming test, a tail suspension test, an open field test, and a rotarod test, and evaluated as bipolar disorder model mice.
The Posalt forced swimming test and the tail suspension test are known as despair models of depression, and the onset time of immobile behavior can be evaluated as depression-like behavior.
 (ポーソルト強制水泳試験)
 上記ノックダウンマウス(n=16)と、対照としてのスクランブル配列shRNA(非機能性shRNA)を導入したマウス(n=12)とに対し、ポーソルト強制水泳試験を実施した。結果を図2に示す。
 図2(a)に示した結果から明らかなように、対照のスクランブル配列shRNA導入マウス群(n=12)に比べて、AMPA受容体に対するshRNAを導入したマウス群(n=16)は、うつ様行動である無動時間が有意に低下しており、すなわち、躁状態が有意に増加しており、双極性障害の動物モデルとして好適であるといえる。
 なお、図2(b)に示した結果から明らかなように、行動の移り変わりである無動回数はノックダウン(小脳のAMPA受容体の低下)による影響がみられないことが確認された。
(Posalt forced swimming test)
A posalt forced swimming test was performed on the knockdown mouse (n = 16) and the mouse (n = 12) into which a scrambled sequence shRNA (non-functional shRNA) was introduced as a control. The results are shown in FIG.
As is clear from the results shown in FIG. 2 (a), the group of mice introduced with shRNA for the AMPA receptor (n = 16) was depressed as compared with the group of control scrambled sequence shRNA-introduced mice (n = 12). It can be said that the immobility time, which is a like behavior, is significantly reduced, that is, the manic state is significantly increased, which is suitable as an animal model of bipolar disorder.
As is clear from the results shown in FIG. 2 (b), it was confirmed that the number of immobilities, which is a change in behavior, is not affected by knockdown (decrease in AMPA receptors in the cerebellum).
 (尾懸垂試験)
 上記ノックダウンマウス(n=16)と、対照としてのスクランブル配列shRNA(非機能性shRNA)を導入したマウス(n=12)とに対し、尾懸垂試験を実施した。結果を図3に示す。
 図3(a)に示した結果から、強制水泳試験に比べると顕著ではないものの、AMPA受容体に対するshRNAを導入したマウス群(n=12;16匹中4匹はバーに上ってしまったため除外)は、対照のスクランブル配列shRNA導入マウス群(n=9;12匹中3匹はバーに上ってしまったため除外)に比べて尾懸垂試験においてもうつ様行動である無動時間の低下傾向を示した。すなわち、躁状態が増加傾向にあり、双極性障害の動物モデルとして妥当であるといえる。
 なお、図3(b)に示した結果から明らかなように、行動の移り変わりである無動回数はノックダウン(小脳のAMPA受容体の低下)による影響がみられないことが確認された。
(Tail suspension test)
A tail suspension test was performed on the above-mentioned knockdown mouse (n = 16) and a mouse (n = 12) into which a scrambled sequence shRNA (non-functional shRNA) was introduced as a control. The results are shown in FIG.
From the results shown in FIG. 3 (a), although it was not remarkable as compared with the forced swimming test, the mouse group (n = 12; 4 out of 16 mice) into which shRNA for the AMPA receptor was introduced went up to the bar. (Excluded) is a depressive behavior in the tail suspension test, reduced immobility time compared to the control scrambled sequence shRNA-introduced mouse group (n = 9; excluded because 3 out of 12 mice went up to the bar). It showed a tendency. That is, the manic state tends to increase, and it can be said that it is appropriate as an animal model of bipolar disorder.
As is clear from the results shown in FIG. 3 (b), it was confirmed that the number of immobilities, which is a change in behavior, was not affected by knockdown (decrease in AMPA receptors in the cerebellum).
 (オープンフィールド試験)
 自発活動量及び不安様行動を評価項目としてオープンフィールド試験を行ったところ、上記ノックダウンマウス(n=16)と、対照としてのスクランブル配列shRNA(非機能性shRNA)を導入したマウス(n=12)との間に有意差はみられなかった。この結果は、強制水泳試験や尾懸垂試験において観察された無動時間の低下が、単に活動性の上昇によって生じた副次的なものではないことを意味している。
(Open field test)
When an open field test was conducted with the amount of spontaneous activity and anxiety-like behavior as evaluation items, the knockdown mouse (n = 16) and the mouse (n = 12) into which a scrambled sequence shRNA (non-functional shRNA) was introduced as a control were introduced. ) Was not significantly different. This result means that the decrease in akinesia observed in the forced swimming test and the tail suspension test is not merely a side effect of increased activity.
 (ロータロッド試験)
 運動学習及び協調運動を評価項目としてロータロッド試験を行ったところ、上記ノックダウンマウス(n=16)と、対照としてのスクランブル配列shRNA(非機能性shRNA)を導入したマウス(n=12)との間に有意差はみられなかった。小脳の機能としては「運動の学習や制御」に関わっていることが教科書レベルで知られているが、本モデルにおける小脳のAMPA受容体の低下はロータロッド試験で検出できるような運動機能障害を引き起こすものではないことが示された。
(Rotarod test)
When a rotarod test was performed with motor learning and coordinated movement as evaluation items, the knockdown mouse (n = 16) and the mouse (n = 12) into which a scrambled sequence shRNA (non-functional shRNA) was introduced as a control were used. No significant difference was found between the two. It is known at the textbook level that the function of the cerebellum is related to "learning and control of movement", but the decrease in AMPA receptors in the cerebellum in this model causes motor dysfunction that can be detected by the rotarod test. It was shown not to cause.
 上記ポーソルト強制水泳試験、尾懸垂試験、オープンフィールド試験及びロータロッド試験結果から、得られたノックダウンマウスは双極性障害モデルマウスとして好適であるといえる。 From the above-mentioned Posalt forced swimming test, tail suspension test, open field test, and rotarod test results, it can be said that the obtained knockdown mouse is suitable as a bipolar disorder model mouse.
<実施例2>統合失調症モデルマウスの製造
 本発明者らが、ヒト統合失調症患者では、前帯状回において、AMPA受容体密度が相対的に低下することを見出した知見に基づき、統合失調症モデルマウスを以下のようにして製造した。
 (方法)
 図4は、AMPA受容体に対するshRNAのマウスの前帯状回への導入座標を示す脳地図と、導入位置確認のための脳切片GFP蛍光イメージング結果との合成図である。
 AMPA受容体(GluA1~4)の発現を選択的に抑制できるshRNA又はスクランブルされたRNA(対照としての非機能性shRNA)を発現するレンチウィルスを、ガラスマイクロピペットを用いて、図4に示したようにマウスの前帯状回皮質である下記(1)及び(2)の脳座標へそれぞれ脳定位的に一箇所につき300nl(0.3μl)導入した。
 (1)AP座標1.2mm、ML座標±0.5mm、及びH座標1.6mm。
 (2)AP座標0mm、ML座標±0.5mm、及びH座標1.2mm。
<Example 2> Production of schizophrenia model mice Based on the findings that the present inventors have found that AMPA receptor density is relatively decreased in the anterior cingulate gyrus in human schizophrenia patients, schizophrenia. A schizophrenia model mouse was produced as follows.
(Method)
FIG. 4 is a synthetic diagram of a brain map showing the coordinates of introduction of shRNA into the anterior cingulate gyrus of AMPA receptors and the results of GFP fluorescence imaging of brain sections for confirming the introduction position.
Lentivirus expressing shRNA capable of selectively suppressing the expression of AMPA receptors (GluA1-4) or scrambled RNA (non-functional shRNA as a control) is shown in FIG. 4 using a glass micropipette. As described above, 300 nl (0.3 μl) was introduced stereotactically into the brain coordinates of the following (1) and (2), which are the anterior cingulate cortex of the mouse.
(1) AP coordinates 1.2 mm, ML coordinates ± 0.5 mm, and H coordinates 1.6 mm.
(2) AP coordinates 0 mm, ML coordinates ± 0.5 mm, and H coordinates 1.2 mm.
 得られたノックダウンマウスについて、以下、プレパルスインヒビション(以下、単に「PPI」ともいう。)試験、オープンフィールド試験及び3チャンバー社会的相互作用試験を行い統合失調症モデルマウスとして評価した。
 ここで、プレパルスインヒビションとは、驚愕刺激(パルス)の直前に微弱な刺激(プレパルス)が先行することにより驚愕反応が大幅に抑制される現象をいい、統合失調症患者及び統合失調症の動物モデルの両方で低下が見られることから、統合失調症のエンドフェノタイプとして用いられ得る。
The obtained knockdown mice were evaluated as schizophrenia model mice by performing a prepulse inhibition (hereinafter, also simply referred to as “PPI”) test, an open field test, and a three-chamber social interaction test.
Here, the prepulse inhibition refers to a phenomenon in which a startle response is significantly suppressed by a weak stimulus (prepulse) preceding immediately before the startle stimulus (pulse), and is used in schizophrenia patients and schizophrenia. It can be used as an endophenotype for schizophrenia because it shows a decline in both animal models.
 (PPI試験)
 上記レンチウィルス導入後3週間目から6日間にわたりPPI試験装置への馴化とマウスのハンドリングをそれぞれ10分間行った。
 上記PPI試験装置への馴化開始から7日目においてPPI試験を行い、Inhibition ratioを算出した。
 Inhibition ratioについては「prepulse74dB pulse120dB」、「prepulse78dB pulse120dB」及び「prepulse84dB pulse120dB」において算出した。
 図5に示した結果から明らかなように、「prepulse74dB pulse120dB」及び「prepulse78dB pulse120dB」では、AMPA受容体に対するshRNAを導入したマウス群(n=10)に比べて、対照のスクランブルRNAを導入したマウス群(n=10)では、プレパルスによる抑制が有意に起こっており、すなわち、AMPA受容体に対するshRNAを導入したマウス群では有意に起こっておらず、統合失調症の動物モデルとして好適であるといえる。
(PPI test)
From 3 weeks to 6 days after the introduction of the wrench virus, acclimatization to the PPI test device and mouse handling were performed for 10 minutes each.
The PPI test was performed on the 7th day from the start of acclimatization to the above PPI test apparatus, and the Inhibition ratio was calculated.
The Inhibition ratio was calculated in "pleplese74dB pulse120dB", "plepulus78dB pulse120dB" and "plepulus84dB pulse120dB".
As is clear from the results shown in FIG. 5, in the "plepulus74dB pulse120dB" and "plepulus78dB pulse120dB", the mice introduced with the control scrambled RNA were compared with the mouse group (n = 10) in which the shRNA for the AMPA receptor was introduced. In the group (n = 10), suppression by prepulse occurred significantly, that is, it did not occur significantly in the mouse group in which shRNA for AMPA receptor was introduced, and it can be said that it is suitable as an animal model of schizophrenia. ..
 (オープンフィールド試験)
 マウスのハンドリングとPPI試験装置への馴化開始後3日目においてオープンフィールド試験を実施した。
 50cm×50cmのオープンフィールド内の行動量をイメージングソフトウェアを用いて60分間追跡した。結果を図6に示す。
 図6に示した結果から明らかなように、対照のスクランブルRNAを導入したマウス群に比べて、AMPA受容体に対するshRNAを導入したマウス群では、30分後以降の移動距離の減少割合が有意に低く、すなわち、30分後以降も移動距離が有意に長く、AMPA受容体に対するshRNAを導入したマウス群では、新奇環境への順応性が低いといえる。
(Open field test)
An open field test was performed 3 days after mouse handling and initiation of acclimatization to the PPI test device.
Behavioral activity in a 50 cm × 50 cm open field was followed for 60 minutes using imaging software. The results are shown in FIG.
As is clear from the results shown in FIG. 6, the rate of decrease in the travel distance after 30 minutes is significantly higher in the group of mice introduced with shRNA for the AMPA receptor than in the group of mice introduced with the control scrambled RNA. It can be said that the low adaptability to the novel environment is low, that is, the travel distance is significantly long even after 30 minutes, and the mouse group in which shRNA for AMPA receptor is introduced has low adaptability to the novel environment.
(3チャンバー社会的相互作用試験)
 3チャンバー社会的相互作用(社会的選好)試験は上記PPI試験実施後1週間において実施した。具体的には、5分間の試験装置(図7(b)参照)への馴化の後、
 他個体のいないチャンバー(emptyチャンバー)と、他個体のいるチャンバー(strangerチャンバー)とにおけるテストマウスの滞在時間を10分間計測した。結果を図7(a)に示す。
 図7(a)に示した結果から明らかなように、対照のスクランブルRNAを導入したマウス群では、emptyチャンバーよりもstrangerチャンバーにおける滞在時間が有意に長く、他個体へ接近する割合が高く、社会性が高いといえる。
 一方、AMPA受容体に対するshRNAを導入したマウス群では、emptyチャンバーにおける滞在時間と、strangerチャンバーにおける滞在時間との間に有意差がなく、他個体へ接近する割合が低下し、社会性が低いといえる。
(3-chamber social interaction test)
The 3-chamber social interaction (social preference) test was performed one week after the above PPI test. Specifically, after acclimatization to the test device (see FIG. 7B) for 5 minutes,
The residence time of the test mice in the chamber without other individuals (empty chamber) and the chamber with other individuals (stranger chamber) was measured for 10 minutes. The results are shown in FIG. 7 (a).
As is clear from the results shown in FIG. 7 (a), in the mouse group into which the control scrambled RNA was introduced, the residence time in the stranger chamber was significantly longer than that in the empty chamber, and the rate of approaching other individuals was high. It can be said that the sex is high.
On the other hand, in the mouse group into which shRNA for AMPA receptor was introduced, there was no significant difference between the staying time in the empty chamber and the staying time in the stranger chamber, the rate of approaching other individuals decreased, and the sociality was low. I can say.
 なお、3チャンバー社会的相互作用試験終了後においてPFA液を用いた灌流固定(麻酔下)により脳を採取した。その後、凍結切片を作製し、GFPの蛍光を確認することにより(上記レンチウィルスはshRNAとともにGFPも発現する)、ウィルス導入部位を同定した。結果を図4の合成図に示す。 After the 3-chamber social interaction test was completed, the brain was collected by perfusion fixation (under anesthesia) using PFA solution. Then, a frozen section was prepared and the fluorescence of GFP was confirmed (the above-mentioned lentivirus expresses GFP together with shRNA) to identify the virus introduction site. The results are shown in the composite diagram of FIG.
 上記PPI試験、オープンフィールド試験及び3チャンバー社会的相互作用試験結果から、得られたノックダウンマウスは統合失調症モデルマウスとして好適であるといえる。 From the above PPI test, open field test and 3-chamber social interaction test results, it can be said that the obtained knockdown mouse is suitable as a schizophrenia model mouse.
<実施例3>自閉症モデルマウスの製造
 本発明者らが、ヒト自閉症患者では、中前頭回眼窩部において、AMPA受容体密度が増加することを見出した知見に基づき、自閉症モデルマウスを以下のようにして製造した。
 (方法)
 図8は、CPTXのマウス中前頭回眼窩部への導入座標を示す脳地図と、導入位置確認のための脳切片Alexa594蛍光イメージング結果との合成図である。
 AMPA受容体を増加させるため、合成シナプスオーガナイザーであるCPTX又は対照としてのビヒクル(溶媒)を、ガラスマイクロピペットを用いて、図8に示したようにマウスの中前頭回眼窩皮質である下記(3)の脳座標へ脳定位的に一箇所につき300nl(0.3μl)導入した。
 (3)AP座標2.5mm、ML座標±1.3mm、及びH座標1.9mm。
<Example 3> Production of autism model mouse Based on the findings that the present inventors have found that AMPA receptor density increases in the middle frontal gyrus orbit in human autism patients, autism. The model mouse was manufactured as follows.
(Method)
FIG. 8 is a composite diagram of a brain map showing the coordinates of introduction of CPTX into the middle frontal gyrus orbital part of a mouse and a brain section Alexa594 fluorescence imaging result for confirming the introduction position.
To increase AMPA receptors, CPTX, a synthetic synapse organizer, or vehicle (solvent) as a control, using a glass micropipette, is the middle frontal gyrus orbitofrontal cortex of mice as shown in FIG. 8 (3). ), 300 ln (0.3 μl) was introduced per location in a stereotactic manner.
(3) AP coordinates 2.5 mm, ML coordinates ± 1.3 mm, and H coordinates 1.9 mm.
 中前頭回眼窩部にCPTXを投与したマウスについて、以下、3チャンバー社会的相互作用試験及びPPI試験を行い自閉症モデルマウスとして評価した。 Mice to which CPTX was administered to the middle frontal gyrus orbit were evaluated as autism model mice by conducting a 3-chamber social interaction test and a PPI test.
(3チャンバー社会的相互作用(社会的選好)試験1)
 3チャンバー社会的相互作用(社会的選好)試験1は上記導入後1週間において実施した。具体的には、5分間の試験装置への馴化の後、
 他個体のいないチャンバー(emptyチャンバー)と、他個体のいるチャンバー(stranger1チャンバー)とにおけるテストマウスの滞在時間を10分間計測した。結果を図9に示す。
 図9に示した結果から明らかなように、対照のビヒクルを導入したマウス群(n=12)では、emptyチャンバーよりもstranger1チャンバーにおける滞在時間が有意に長く、他個体へ接近する割合が高く、社会性が高いといえる。
 一方、中前頭回眼窩部にCPTXを導入したマウス群(n=12)では、emptyチャンバーにおける滞在時間と、stranger1チャンバーにおける滞在時間との間に有意差がなく、他個体へ接近する割合が低下し、社会性が低いといえる。
(3-chamber social interaction (social preference) test 1)
The 3-chamber social interaction (social preference) test 1 was carried out one week after the introduction. Specifically, after acclimatization to the test equipment for 5 minutes,
The residence time of the test mice in the chamber without other individuals (empty chamber) and the chamber with other individuals (stranger1 chamber) was measured for 10 minutes. The results are shown in FIG.
As is clear from the results shown in FIG. 9, in the mouse group (n = 12) into which the control vehicle was introduced, the residence time in the stranger1 chamber was significantly longer than that in the empty chamber, and the rate of approaching other individuals was high. It can be said that it is highly social.
On the other hand, in the mouse group (n = 12) in which CPTX was introduced into the middle frontal gyrus orbit, there was no significant difference between the staying time in the empty chamber and the staying time in the stranger1 chamber, and the rate of approaching other individuals decreased. However, it can be said that the sociality is low.
(3チャンバー社会的相互作用(社会的認識)試験2)
 その後、上記emptyチャンバーに別の個体(stranger2)を入れ、新規個体のstranger2のいるチャンバーと、接触済みのstranger1のチャンバーとにおける滞在時間を10分間計測し、3チャンバー社会的相互作用(社会的認識)試験2を行った。結果を図10に示す。
 図10に示した結果から明らかなように、対照のビヒクルを導入したマウス群では、接触済みのstranger1のチャンバーよりも新規個体のstranger2のいるチャンバーにおける滞在時間が有意に長く、新規個体へ接近する割合が高く、社会的認識が高いといえる。
 一方、中前頭回眼窩部にCPTXを導入したマウス群では、新規個体のstranger2のいるチャンバーにおける滞在時間と、接触済みのstranger1のチャンバーにおける滞在時間との間に有意差がなく、新規個体へ接近する割合が低下し、社会的認識が低いといえる。
(3-chamber social interaction (social cognition) test 2)
After that, another individual (stranger2) is placed in the above chamber, and the staying time between the chamber containing the new individual stranger2 and the contacted stranger1 chamber is measured for 10 minutes, and the three-chamber social interaction (social recognition) is performed. ) Test 2 was performed. The results are shown in FIG.
As is clear from the results shown in FIG. 10, in the mouse group introduced with the control vehicle, the residence time in the chamber containing the new individual stranger 2 is significantly longer than that in the chamber of the contacted stranger 1, and the new individual approaches the new individual. It can be said that the ratio is high and social recognition is high.
On the other hand, in the mouse group in which CPTX was introduced into the middle frontal gyrus orbit, there was no significant difference between the staying time in the chamber of the new individual's stranger2 and the staying time in the chamber of the contacted stranger1, and the new individual was approached. It can be said that the proportion of mice is decreasing and social awareness is low.
 (PPI試験)
 実施例2と同様にPPI試験を行ったところ、「prepulse74dB pulse120dB」、「prepulse78dB pulse120dB」及び「prepulse84dB pulse120dB」いずれについても、対照のビヒクル投与群とCPTX投与群との間で有意差がなかった。
(PPI test)
When the PPI test was performed in the same manner as in Example 2, there was no significant difference between the control vehicle-administered group and the CPTX-administered group in any of "plepulus 74 dB pulse 120 dB", "plepulus 78 dB pulse 120 dB" and "plepulus 84 dB pulse 120 dB".
 なお、PPI試験終了後においてPFA液を用いた灌流固定(麻酔下)により脳を採取した。その後、凍結切片を作製し、His-tagに対する抗体を用いた(上記CPTXはHis-tagが付加されている)免疫組織化学法を用いて、CPTX導入部位を同定した。結果を図8の合成図に示す。 After the PPI test was completed, the brain was collected by perfusion fixation (under anesthesia) using PFA solution. Then, frozen sections were prepared, and the site of introduction of CPTX was identified by using an immunohistochemical method using an antibody against His-tag (the above-mentioned CPTX was added with His-tag). The results are shown in the composite diagram of FIG.
 上記3チャンバー社会的相互作用試験結果及びPPI試験結果から、中前頭回眼窩部にCPTXを投与したマウスは自閉症モデルマウスとして好適であるといえる。 From the results of the three-chamber social interaction test and the PPI test, it can be said that the mouse to which CPTX was administered to the middle frontal gyrus orbit is suitable as an autism model mouse.
<実施例4>統合失調症モデルマウスの製造
 統合失調症モデルマウスを以下のようにして製造した。
 アデノ随伴ウィルスを用いて神経機能を抑制するhM4Giを原因領域である前帯状皮質(ACC)と神経接続のある脳領域である前障へ両側性に導入した。
 アデノ随伴ウィルス導入後3週間において、PPI試験装置への馴化後hM4Giをクロザピン-N-オキシド(CNO)により活性化し、実施例2と同様にPPI試験を実施し、Inhibition ratioを算出した。
 その後5~7日において同一個体に生理食塩水を投与し、同様の試験を行った。結果を図11に示す。
<Example 4> Production of schizophrenia model mouse A schizophrenia model mouse was produced as follows.
HM4Gi, which suppresses neural function using adeno-associated virus, was introduced bilaterally into the anterior cingulate cortex (ACC), which is the causative region, and claustrum, which is the brain region that has neural connections.
Three weeks after the introduction of the adeno-associated virus, hM4Gi was activated with clozapine-N-oxide (CNO) after acclimatization to the PPI test apparatus, and the PPI test was carried out in the same manner as in Example 2 to calculate the Inhibition ratio.
Then, on 5 to 7 days, physiological saline was administered to the same individual, and the same test was performed. The results are shown in FIG.
 図11に示した結果から明らかなように、「prepulse74dB pulse120dB」、「prepulse78dB pulse120dB」及び「prepulse84dB pulse120dB」のいずれにおいても、生理食塩水を投与したコントロール群に比べて、前障において神経接続を抑制したマウス群では、Inhibition ratioが有意に低下しており、統合失調症の動物モデルとして好適であるといえる。 As is clear from the results shown in FIG. 11, in all of "plepulus74dB plus120dB", "plepulus78dB plus120dB" and "plepulus84dB plus120dB", nerve connection was suppressed in claustrum as compared with the control group to which physiological saline was administered. In the group of mice with schizophrenia, the Inhibition ratio was significantly reduced, and it can be said that it is suitable as an animal model of schizophrenia.
<実施例5>うつ病モデルラットの製造
 うつ病モデルラットを以下のようにして製造した。
 ラットは6週齢の雄性Wistarラット(チャールズリバー製)を使用した。Wistarラットの両側内側前頭前皮質にレンチウイルスを用いて、AMPA受容体サブユニットの1~3(GluA1-3)の発現を特異的に抑制するshort hairpin (sh)RNA又はコントロールとしてGluA1-3の発現抑制をしないスクランブルされたRNA(対照としての非機能性shRNA)を導入した。
 (強制水泳試験)
 導入1週間後、強制水泳試験を行った。強制水泳試験は、直径20cm、高さ50cmの円筒ケージを用いて、水温26±0.5℃の水道水を水位40cmまで注水して行った。この円筒ケージ内にラットを投入し、10分間泳ぐ様子をデジタルビデオカメラ(HC-V750、パナソニック製)を用いて撮影した。撮影後、ペーパータオルでラットの水滴を拭き取り、ホームケージへ戻した。解析は、急性投与実験及び慢性投与実験において、撮影した動画の7~10分間における、ラットの四肢を動かさない時間を無動時間として計測した。結果を図12に示す。
<Example 5> Production of depression model rat A depression model rat was produced as follows.
As the rat, a 6-week-old male Wistar rat (manufactured by Charles River) was used. Short hairpin (sh) RNA that specifically suppresses the expression of AMPA receptor subunits 1-3 (GluA1-3) using lentivirus in the bilateral medial frontal cortex of Wistar rats or GluA1-3 as a control. A scrambled RNA that does not suppress expression (non-functional shRNA as a control) was introduced.
(Forced swimming test)
One week after the introduction, a forced swimming test was conducted. The forced swimming test was carried out by injecting tap water having a water temperature of 26 ± 0.5 ° C. to a water level of 40 cm using a cylindrical cage having a diameter of 20 cm and a height of 50 cm. Rats were placed in this cylindrical cage and the state of swimming for 10 minutes was photographed using a digital video camera (HC-V750, manufactured by Panasonic). After shooting, the rat was wiped with a paper towel and returned to the home cage. In the analysis, in the acute administration experiment and the chronic administration experiment, the time during which the rat's limbs were not moved in 7 to 10 minutes of the captured video was measured as the immobility time. The results are shown in FIG.
 図12で示した結果から明らかなように、AMPA受容体サブユニットのGluA1-3の発現を特異的に抑制するshRNAを導入したラット(n=6)はスクランブルされたRNAを導入したラット(n=5)に比べ、有意に長い無働時間を示したことから、うつ病の動物モデルとして好適であるといえる。 As is clear from the results shown in FIG. 12, the rat (n = 6) introduced with shRNA that specifically suppresses the expression of the AMPA receptor subunit GluA1-3 is the rat (n = 6) introduced with the scrambled RNA. It can be said that it is suitable as an animal model of depression because it showed a significantly longer non-working time as compared with = 5).
<実施例6>うつ病モデルラットの製造
うつ病モデルラットを以下のようにして製造した。
ラットは4週齢の雄性Wistarラット(チャールズリバー製)を使用した。アデノ随伴ウイルスを用いて神経機能を抑制するhM4Giを原因領域である内側前頭前皮質と神経接続のある脳領域である扁桃体基底外側核へ両側性に導入した。
 アデノ随伴ウイルス導入3週間後において、hM4Giをクロザピン-N-オキシド(CNO)により活性化し、実施例5と同様に強制水泳試験を実施し、無動時間を計測した。結果を図13に示す。
<Example 6> Production of depression model rat A depression model rat was produced as follows.
As the rat, a 4-week-old male Wistar rat (manufactured by Charles River) was used. HM4Gi, which suppresses neural function using adeno-associated virus, was introduced bilaterally into the basolateral amygdala nucleus, which is a brain region with neural connections to the medial prefrontal cortex, which is the causative region.
Three weeks after the introduction of the adeno-associated virus, hM4Gi was activated by clozapine-N-oxide (CNO), a forced swimming test was performed in the same manner as in Example 5, and the immobility time was measured. The results are shown in FIG.
 図13で示した結果から明らかなように、CNO投与ラット(n=11)はコントロールの生理食塩水投与ラット(n=11)に比べ、有意に長い無働時間を示したことから、うつ病の動物モデルとして好適であるといえる。 As is clear from the results shown in FIG. 13, the CNO-administered rat (n = 11) showed a significantly longer non-working time than the control saline-administered rat (n = 11), and thus depression. It can be said that it is suitable as an animal model of.

Claims (12)

  1.  脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物の製造方法であって、
     非ヒト動物の前記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下又は増加させる工程、又は
     前記所定領域と、他の領域とを連結する神経経路を抑制若しくは活性化する工程を含む、方法。
    A method for producing a model non-human animal for a psychiatric disorder or a neurological disorder caused by an increase or decrease in AMPA receptor gene expression in a predetermined region in the brain or an increase or decrease in AMPA receptor expression or function.
    A step of reducing or increasing at least one selected from the group consisting of the expression of an AMPA receptor gene or AMPA receptor in the predetermined region of a non-human animal and the function of the AMPA receptor as compared with the wild type, or the above-mentioned step. A method comprising the step of suppressing or activating a neural pathway connecting a predetermined region with another region.
  2.  前記所定領域が、小脳、前頭前皮質、その他大脳皮質、線条体、海馬、視床、視床下部、松果体、脳下垂体、中脳、後脳及び脈絡叢よりなる群から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。 At least the predetermined region is selected from the group consisting of cerebellum, prefrontal cortex, other cerebral cortex, striatum, hippocampus, thalamus, hypothalamus, pineapple, pituitary gland, midbrain, posterior brain and choroidal flora. The method according to claim 1, which is one.
  3.  前記所定領域が、小脳、前頭葉、頭頂葉、後頭葉、及び帯状回よりなる群から選択される少なくとも1つである、請求項2に記載の方法。 The method according to claim 2, wherein the predetermined region is at least one selected from the group consisting of the cerebellum, frontal lobe, parietal lobe, occipital lobe, and cingulate gyrus.
  4.  前記精神疾患若しくは神経疾患が双極性障害、統合失調症、自閉症、癲癇、うつ病、脳虚血、パーキンソン病、アルツハイマー病、注意多動性障害(ADHD)及び多発性硬化症、睡眠障害、及び概日リズム障害よりなる群から選択される少なくとも1つの精神疾患若しくは神経疾患である、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。 The mental or neurological disorders are bipolar disorder, schizophrenia, autism, epilepsy, depression, cerebral ischemia, Parkinson's disease, Alzheimer's disease, attention hyperactivity disorder (ADHD) and polysclerosis, sleep disorder. , And the method according to any one of claims 1 to 3, which is at least one psychiatric disorder or neurological disorder selected from the group consisting of circadian rhythm disorders.
  5.  前記精神疾患若しくは神経疾患が双極性障害、うつ病、統合失調症及び自閉症よりなる群から選択される少なくとも1つの精神疾患である、請求項4に記載の方法。 The method according to claim 4, wherein the psychiatric disorder or neurological disorder is at least one psychiatric disorder selected from the group consisting of bipolar disorder, depression, schizophrenia and autism.
  6.  野生型と比べて低下させる前記工程が、前記AMPA受容体遺伝子をノックダウンする工程である、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the step of reducing the amount as compared with the wild type is a step of knocking down the AMPA receptor gene.
  7.  脳内の所定領域におけるAMPA受容体遺伝子の発現の増加若しくは低下又はAMPA受容体の発現若しくは機能の増加若しくは低下に起因する精神疾患若しくは神経疾患のモデル非ヒト動物であって、
     前記所定領域におけるAMPA受容体遺伝子若しくはAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下若しくは増加させた、又は
     前記所定領域と、他の領域とを連結する神経経路が抑制若しくは活性化された、モデル非ヒト動物。
    A model non-human animal for psychiatric or neurological disorders resulting from increased or decreased expression of the AMPA receptor gene in a predetermined region of the brain or increased or decreased expression or function of the AMPA receptor.
    At least one selected from the group consisting of the expression of the AMPA receptor gene or the AMPA receptor in the predetermined region and the function of the AMPA receptor is reduced or increased as compared with the wild type, or the predetermined region and the said region. A model non-human animal in which the neural pathways connecting to other regions are suppressed or activated.
  8.  前記所定領域が、小脳、前頭葉、頭頂葉、後頭葉、及び帯状回よりなる群から選択される少なくとも1つである、請求項7に記載の動物。 The animal according to claim 7, wherein the predetermined region is at least one selected from the group consisting of the cerebellum, frontal lobe, parietal lobe, occipital lobe, and cingulate gyrus.
  9.  前頭葉、後頭葉、小脳又は帯状回において、AMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて低下させた、又は、
     頭頂葉、後頭葉、又は中前頭回眼窩部において、AMPA受容体遺伝子又はAMPA受容体の発現、及びAMPA受容体の機能よりなる群から選択される少なくとも1つを、野生型と比べて増加させた、又は、
     前帯状皮質と、前障とを連結する神経経路が抑制された、請求項8に記載の動物。
    In the frontal lobe, occipital lobe, cerebral or cingulate gyrus, at least one selected from the group consisting of AMPA receptor gene or AMPA receptor expression and AMPA receptor function was reduced or reduced compared to the wild type. ,
    In the parietal lobe, occipital lobe, or middle frontal gyrus, at least one selected from the group consisting of AMPA receptor gene or AMPA receptor expression and AMPA receptor function is increased compared to the wild type. Or
    The animal according to claim 8, wherein the neural pathway connecting the anterior cingulate cortex and the claustrum is suppressed.
  10.  前記精神疾患若しくは神経疾患が双極性障害、うつ病、統合失調症及び自閉症よりなる群から選択される少なくとも1つの精神疾患である、請求項7~9のいずれか1項に記載の動物。 The animal according to any one of claims 7 to 9, wherein the psychiatric disorder or neurological disorder is at least one psychiatric disorder selected from the group consisting of bipolar disorder, depression, schizophrenia and autism. ..
  11.  前記低下された動物が前記AMPA受容体遺伝子をノックダウンされた動物である、請求項7~10のいずれか1項に記載の動物。 The animal according to any one of claims 7 to 10, wherein the lowered animal is an animal in which the AMPA receptor gene has been knocked down.
  12.  請求項7~11のいずれか1項に記載の動物に被験物質を投与し、前記動物における精神疾患若しくは神経疾患の予防、抑制若しくは治癒を指標として精神疾患若しくは神経疾患の予防又は治療剤をスクリーニングする方法。 The test substance is administered to the animal according to any one of claims 7 to 11, and a prophylactic or therapeutic agent for the psychiatric disorder or the neurological disorder is screened using the prevention, suppression or cure of the psychiatric disorder or the neurological disorder in the animal as an index. how to.
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