セロトニンとグルタミン酸の相互作用による自閉スペクトラム症の新たな病態メカニズムを解明

藤田医科大学医療科学部レギュラトリーサイエンス分野　毛利彰宏教授、倉橋仁美大学院生、國澤和生准教授、鍋島俊隆客員教授らと、慶應義塾大学　田中謙二教授、名城大学　守屋友加助教、長谷川洋一教授などによる共同研究チームは、自閉スペクトラム症(ASD)の新たな病態メカニズムを解明しました。

本研究では、自閉症様モデルとして胎生期バルプロ酸(VPA)曝露マウスを使用し、グルタミン酸神経系※1とセロトニン神経系※2の相互作用に着目しました。この結果、胎生期VPA曝露マウスではグルタミン酸神経系の興奮が亢進する一方、セロトニン神経機能が低下していることを証明しました。さらに、セロトニン1A受容体を介したグルタミン酸神経系の機能の抑制が、ASD様行動を緩解させることを明らかにしました。この成果により、新たなASD治療薬開発としての可能性が期待されます。

本研究成果は、学術ジャーナル「Neuropsychopharmacology」で発表され、オンライン版が2024年10月11日に先行して公開されました。
論文URL :https://www.nature.com/articles/s41386-024-02004-z


＜研究成果のポイント＞

胎生期バルプロ酸（VPA）曝露による自閉スペクトラム症（ASD）様モデルマウスでは、セロトニン神経系の機能が低下していることにより、グルタミン酸神経系機能が亢進していることを証明
ASDの病態に、セロトニン1A受容体を介したセロトニン神経系とグルタミン酸神経系の相互作用が関与していることを世界で初めて発見
新たなASD治療薬の作用機序として、セロトニン1A受容体がターゲットになり得る可能性を示唆


＜背景＞
自閉スペクトラム症(ASD)は、偏った興味や行動、社会的コミュニケーションの欠如や学習障害などを特徴とした神経発達障害です。また、抗てんかん薬として知られるバルプロ酸(VPA)の妊娠中の使用は、その子どものASD発症リスクを増加させることが報告されています。ASDの病態仮説の一つとして、グルタミン酸神経系の機能亢進による興奮性・抑制性(E/I)バランスの破綻が考えられている一方で、抗うつ薬として広く使用されるセロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)が、ASDの治療薬としても効果がある可能性が報告されています。しかし、SSRIがどのようにASDの病態に関連し作用しているのかについては不明でした。本研究では、セロトニン神経系とグルタミン酸神経系の相互作用について検証しました。