具有精神分裂症样的认知行为异常的动物及其产生方法技术

为了提供与精神分裂症极相类似的具有慢性认知行为异常的动物，采用发育期的幼小动物，给与特定的蛋白质因子抑制脑的机能发育，从而产生了认知行为异常的动物。本发明专利技术所认定的认知行为异常的动物与精神分裂症极相类似，它对开发治疗和诊断精神分裂症的药物是有用的。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以精神分裂症样的认知行为异常为特征的疾病动物模型及其产生方法。精神分裂症的发生期主要是在青春期和青年时期，多数是慢性经过，主要是与外界交往渐渐减少，活动能力日益减低，其典型的症状表现在知觉、思想、情感、行动方面。在社会上精神病症状分为阳性症状(幻觉、妄想、思维减弱、紧张、运动障碍等)和阴性症状(情感淡化、意欲低下、病理性退隐等)，由于本疾病的特殊性，亟需确立一种系统的治疗体系，它包括早期发现、治疗、尽早返回社会并参加社会活动以及预防复发。唯一能改善精神分裂症阳性症状的治疗药物是具有拮抗神经传递物质、多巴胺和5-羟色胺的药物。患者需要长期口服这些药物，大多数患者服用最多的药物是吩噻嗪类化合物、硫杂蒽类化合物、丁酰苯类化合物、苯甲酰胺类化合物。除了对这些药物的作用机制研究之外，以苯丙胺为代表的兴奋剂事实上可诱发人类精神分裂症的阳性症状，因此有人曾对多巴胺的作用提出了一种假说通过多巴胺的异常作用可促使精神分裂症发作。另外，根据这些事实，慢性给药苯丙胺有时可用于精神分裂症的动物模型。具有诱发人类幻觉的药物，同样也可用作精神分裂症的动物模型。作为上述的例子，可举例所给苯环己哌啶的动物，所述药物为与记忆和学习的脑生理机能相关的谷氨酸受体抑制剂。这些精神分裂症的动物模型多数依赖于给药时产生的暂时性脑机能异常，而并非在人当中所见到的重复出现的慢性精神分裂症的病态。另外，多巴胺拮抗药的作用主要以改善阳性症状为主，对阴性症状的改善极有限。其原因认为是没有合适的精神分裂症的动物模型。到目前为止，有关精神分裂症的发病机理存在着各种各样的学说。其中学说之一主要以Winberger为代表的学者提出的神经发育障碍学说(文献1)，实际上什么样的生物因子以怎样的机制引起脑神经发育异常至今还不完全清楚。本专利技术就是为了使学说更具有科学性首次提供一种动物模型。为了解决上述课题，本专利技术人特别着重上述的神经发育障碍学说。即，本专利技术人通过给与特定的蛋白质因子抑制脑机能的发育，或者通过表达编码蛋白质因子的基因，来产生与精神分裂症极相类似的并具有持续性认知行为异常的动物模型。以下，是对本专利技术进行详细的说明，这些最佳方式的详细说明以及实施例并不表示是限定或限制本专利技术的有效范围。图2是根据大鼠生后数天，针对前置刺激抑制和惊吓反应变化的测定图。图3是针对对照给药组和EGF给药组的前置刺激抑制给与氯氮平后测定其给药效果之图。图4是针对对照给药组和EGF给药组的前置刺激抑制和惊吓反应给与氯氮平和氟哌啶醇后测定其给药效果之图。图5是针对生后52天和24天的大鼠，通过测定给药表皮生长因子产生的运动量异常的效果图。图6是针对生后52天的大鼠，通过给药表皮生长因子产生的运动量异常以及通过氯氮平和氟哌啶醇来改善运动量异常的效果测定图。图7是通过给与表皮生长因子后导致的对社会作用的异常以对嗅觉反应行为作为指标的测定图。图8是通过能动反应法测定的给与表皮生长因子后对大鼠的学习能力带来的影响。给与这些蛋白质因子或这些蛋白质因子表达的时期必须是在动物的发育期，应当是怀孕中的胎儿时期或出生后早些时期。本说明书中所说的发育期的幼小动物是指该动物的神经系统正处于发育阶段，神经系统发育还不完全的动物。在神经系统发育不完善的幼小动物中，蛋白质因子抑制脑机能的发育效果是显著的。例如，对于老鼠来说，从重量上判定大脑完全发育约在生后20-30天。因此本专利技术所使用的动物必须是在脑发育结束前才能给与蛋白质因子或使其表达。另外，本专利技术所用的动物模型，除人以外的所有哺乳类动物都适用于本专利技术。优选动物种类为猴、黑猩猩、狗、猫、兔子、豚鼠、大鼠、小鼠等。到目前为止多数实验数据来自于大鼠、小鼠、黑猩猩和猴，这些动物为特别优选的种类。作为给与所述蛋白质因子或使其表达的方法大致可分为2种。其中一种方法是，直接将蛋白质因子注入动物的腹腔或皮下等。由于蛋白质因子在消化道内易被分解，所以不适于口服。蛋白质因子的给药量与该蛋白质因子的种类、动物的种类和给药方法有所不同，通常以1天为0.01mg/kg-100mg/kg适宜，优选每天0.1mg/kg-10mg/kg。有关蛋白质因子的给药方法，由于在体内该蛋白质因子被分解代谢，使体内的浓度较低，所以连续数天重复性注射药物是必要的。这些蛋白质因子可以使用通过基因重组法可在细菌内大量生产的因子或可使用来自于动物细胞的纯化蛋白质因子等。另一种方法是，应用这些编码蛋白质因子的基因，使该蛋白质因子过量表达。有关表皮生长因子、肿瘤生长因子α、肝素结合性表皮生长因子及双调节素，它们的编码基因是已知的，应用本
中常用的各种方法，可使其该蛋白质因子进行过量的表达。即，对动物的预定部位如脑室等注入上述编码蛋白质因子的基因，通过强制性使该蛋白质因子进行过量表达，进而可以产生本专利技术的认知行为异常的动物模型。为了使这些基因能在局部进行表达可采用如下所述方法，即重组病毒载体法、在磷酸钙中使DNA形成微小结晶经细胞吞食的磷酸钙协同沉淀法、用瞬间高压电在细胞膜上打孔的方法(电穿孔法)、DEAE-葡聚糖法以及在人工脂质膜内封入DNA并与细胞膜融合形成的脂质转染法等。另外，也可应用所谓的使用特殊的枪使金粒子与DNA结合并射入组织内的粒子枪法。采用这些方法注入的基因其结果与该蛋白质因子的给药结果相同。另外对动物的胚胎发生初期或受精卵进行基因转换使上述蛋白质因子过量表达，通过这一操作过程可产生本专利技术的动物模型。为了达到这样一种目的所采用的手段一般是在显微镜下向在微玻璃管内的受精卵采用直接注入DNA的微注射法，和以胎儿胚性细胞(ES细胞)重组目的DNA并把ES细胞还原为初期胚的方法。采用这种方法，若一次产生基因导入的动物，仅需维持其动物体系，便可作为精神分裂症的动物模型。本专利技术动物模型的应用，尤其适用于与精神分裂症和/或与此类似的精神病的治疗或诊断药物开发过程，同时也适用于与精神分裂症和/或与此类似的精神病的机理阐明。如上所述，精神分裂症治疗药物的开发，就现状而言，并不是能够解决所有的精神病的症状。特别是对阴性症状有显著改善的药物还未开发，究其原因是缺乏可做研究用的良好的动物模型。所以，本专利技术的动物模型可以解决上述的问题。另外，根据神经发育障碍学说产生的本专利技术的动物模型，有益于从生物化学上阐明精神分裂症的机制。本说明书所述作为认知行为异常模型的使用方法是通过本专利技术方法产生的动物的使用方法，意味着是一种如下所述的方法将本专利技术产生的动物作为开发与精神分裂症和/或与此类似的精神疾患症状的治疗或诊断药物的手段以及作为从生物化学上阐明精神分裂症的机制的方法。但是，本专利技术的认知行为异常的动物不仅仅限定于上述的使用方法，也可用于其它用途，这也属于本专利技术的范畴之内。依据本方法产生的精神分裂症的动物模型，在神经发育结束后的生长过程中如同在精神分裂症患者中所看到的呈现持续性认知行为异常的症状。所以精神分裂症多发生在青春期或青春期以后。对本专利技术的动物模型中的认知行为异常的评价方法将在下面阐述。又，本说明书中所说认知行为异常是持续性的，而非暂时性的，只有时间持续10天以上才可称为认知行为异常。作为认知行为异常的评价方法，可通过行为学方法测定惊吓反应中的前置刺激抑制、潜伏抑制、社会相互作用、动物的运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种诱导产生具有持续性认知行为异常的动物的方法，该方法包括针对发育期的幼小动物多次给与或连续给与选自表皮生长因子、肿瘤生长因子α、肝素结合性表皮生长因子和双调节素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：那波宏之，二村隆史，
申请(专利权)人：新澙大学校长代表的日本国，
类型：发明
国别省市：JP[日本]