(57)【要約】【目的】  精神・神経疾患モデル動物及び精神・神経疾患治療薬のスクリーニング方法の提供。【解決手段】  本発明は、TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能を喪失させた非ヒト哺乳動物及び前記非ヒト哺乳動物を用いた精神・神経疾患治療薬のスクリーニング方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能を喪失させた、非ヒト哺乳動物。
【請求項２】
TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能が、染色体上の両アレルで喪失したものである、請求項1に記載の非ヒト哺乳動物。
【請求項３】
TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能の喪失が、TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の欠失により生じたものである、請求項1に記載の非ヒト哺乳動物。
【請求項４】
TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の欠失は、前脳、心臓、腎臓又は血小板で特異的に発現する遺伝子のプロモーターにより制御されたものである、請求項3に記載の非ヒト哺乳動物。
【請求項５】
前記プロモーターが、CamkII遺伝子のプロモーターである、請求項4に記載の非ヒト哺乳動物。
【請求項６】
げっ歯類である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物。
【請求項７】
樹状突起スパインの形態異常を呈する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物。
【請求項８】
以下の（i）〜（iv）からなる群より選択される少なくとも1つの行動異常を示す、請求項7に記載の非ヒト哺乳動物。
（i）記憶障害又は学習障害
（ii）社会的相互作用の低下
（iii）多動性
（iv）超音波発生回数の低下
【請求項９】
以下の工程を含む、精神・神経疾患治療剤のスクリーニング方法。
（a）請求項1〜8のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物に候補薬剤を投与する工程
（b）前記投与した動物の精神・神経疾患症状の軽減を検査する工程
【請求項１０】
前記精神・神経疾患症状が、以下の（1）〜（5）からなる群より選択される少なくとも1つである、請求項9に記載の方法。
（1）樹状突起スパインの形態異常
（2）記憶障害又は学習障害
（3）社会的相互作用の低下
（4）多動性
（5）超音波発生回数の低下
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能を喪失させた、非ヒト哺乳動物に関する。また、本発明は、前記非ヒト哺乳動物を用いた精神・神経疾患治療剤のスクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
神経細胞は、シナプスを介して相互に結合し、脳の神経回路を形成する。脳のシナプスは興奮性シナプスと抑制性シナプスに大別され、興奮性シナプスの後部（ポストシナプス側）は樹状突起から突出し、スパイン（棘）と呼ばれる構造体を形成する。
【０００３】
近年、自閉症やてんかん、発達障害、さらに統合失調症などの精神・神経疾患において、脳内の神経細胞のスパイン形態変化が報告されるようになってきた（非特許文献1）。しかしながら、各疾患とスパイン形態変化との対応、またそのメカニズムについては、ほとんど不明である。
【０００４】
自閉症は、（1）社会的相互作用の障害、（2）コミュニケーション（言語）の異常、（3）常同行動の行動特性によって特徴づけられる。また、自閉症は知的障害（精神遅滞）を合併することが多く、てんかんも合併しやすいことが知られているが、この機構もまた不明である。
【０００５】
これまで、本発明者らは、約1%の自閉症に関連するという16p11.2染色体の微小欠失に着目し、その解析の結果について報告した（非特許文献2）。この染色体領域の微小欠失や微小重複は、統合失調症や糖尿病などとの関連も報告されている。16p11.2の微小欠失は、通常知的障害を示し、多くのケースで自閉症の特徴（社会的なスキルの欠如や言語発達の遅れなど）を示すが、てんかんや注意欠如・多動性障害（ADHD）、うつ病なども高率に合併することも報告されている。
従って、16p11.2の微小欠失は、様々な精神・神経疾患と関連しており、自閉症に特異的なマーカーであるとはいえない。また、この領域には約30の遺伝子が含まれており、どの遺伝子がこれらの病態に関わるかは明らかになっていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J. C. Fiala, J. Spacek, K. M. Harris, Brain Res Brain Res Rev 39, 29 (2002)
【非特許文献２】L. A. Weiss et al., New Engl J Med 358, 667 (2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような状況下、精神・神経疾患治療を確立するための精神・神経疾患モデル動物及び同モデル動物を用いた精神・神経疾患治療薬のスクリーニング方法の開発が待たれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、領域16p11.2に存在するTAOK2遺伝子に着目し、TAOK2から発現する二種類のスプライスバリアントのうち、バリアント1（v1）（TAOK2v1：別名TAO2β）だけを欠失するノックアウトマウス（KOマウス）を作製し、同KOマウスの脳神経細胞の形態及び行動様式を詳細に観察することにより、同KOマウスが精神・神経疾患症状を呈することを見出した。本発明は、この知見に基づいて完成されたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は以下に関する。
［１］
TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能を喪失させた、非ヒト哺乳動物。
［２］
TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能が、染色体上の両アレルで喪失したものである、前記［1］に記載の非ヒト哺乳動物。
［３］
TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能の喪失が、TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の欠失により生じたものである、前記［1］に記載の非ヒト哺乳動物。
［４］
TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の欠失は、前脳、心臓、腎臓又は血小板で特異的に発現する遺伝子のプロモーターにより制御されたものである、前記［3］に記載の非ヒト哺乳動物。
［５］
前記プロモーターが、CamkII遺伝子のプロモーターである、前記［4］に記載の非ヒト哺乳動物。
［６］
げっ歯類である、前記［1］〜［5］のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物。
［７］
樹状突起スパインの形態異常を呈する、前記［1］〜［6］のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物。
［８］
以下の（i）〜（iv）からなる群より選択される少なくとも1つの行動異常を示す、前記［7］に記載の非ヒト哺乳動物。
（i）記憶障害又は学習障害
（ii）社会的相互作用の低下
（iii）多動性
（iv）超音波発生回数の低下
［９］
以下の工程を含む、精神・神経疾患治療剤のスクリーニング方法。
（a）前記［1］〜［8］のいずれか1項に記載の非ヒト哺乳動物に候補薬剤を投与する工程
（b）前記投与した動物の精神・神経疾患症状の軽減を検査する工程
［１０］
前記精神・神経疾患症状が、以下の（1）〜（5）からなる群より選択される少なくとも1つである、前記［9］に記載の方法。
（1）軸索スパインの形態異常
（2）記憶障害又は学習障害
（3）社会的相互作用の低下
（4）多動性
（5）超音波発生回数の低下
【発明の効果】
【００１０】
本発明のTAOK2遺伝子のスプライスバリアント1（TAOK2v1）の機能を喪失させた非ヒト哺乳動物は、単一の症状ではなく、複数の精神・神経疾患症状を呈することを特徴とし、そのため、ヒト精神・神経疾患患者に酷似した精神・神経疾患症状を呈すると言える。したがって、本発明により、精神・神経疾患の治療開発に有用な動物モデルが提供される。また、本発明のTAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能を喪失させた非ヒト哺乳動物に候補化合物を投与することにより、精神・神経疾患の治療剤を簡便にスクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】TAOK2v1ノックアウトマウス（KOマウス）の作製に用いたターゲティングベクターのコンストラクト及びターゲティング工程を示す図である。
【図２】TAOK2v1-KOマウスの樹状突起スパインの形態異常を示す図である。(A) Diolisitic標識した樹状突起スパインの写真である。 (B) TAOK2v1-KOマウス及び野生型（WT)マウスの樹状突起スパインの幅を示すグラフである。(C) TAOK2v1-KOマウス及び野生型（WT)マウスの樹状突起スパインの長さを示すグラフである。
【図３】TAOK2v1-KOマウス及び野生型（WT)マウスの文脈的恐怖弁別試験の結果を示すグラフである。
【図４】TAOK2v1-KOマウス及び野生型（WT)マウスの社会的相互作用試験の結果を示すグラフである。
【図５】モリス水迷路実験の結果を示す図である。
【図６】3チャンバー試験の結果を示す図である。
【図７】仔マウスの超音波発生回数計測の結果を示す図である。
【図８】オープンフィールド試験の結果を示す図である。
【図９】受動的回避実験の結果を示す図である。
【図１０】モリス水迷路実験に用いた器具を示す模式図である。
【図１１】3チャンバー試験に用いた器具を示す模式図である。
【図１２】仔マウスの超音波発生回数計測の様子を示す模式図である。
【図１３】受動的回避実験に用いた器具を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施の形態のみに限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施をすることができる。
なお、本明細書において引用した全ての文献、および公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み込むものとする。また、本明細書は、2013年8 月30日に出願された本願優先権主張の基礎となる日本国特許出願（特願2013-179443号）の明細書及び図面に記載の内容を包含する。
【００１３】
1． TAOK2遺伝子のスプライトバリアント1機能喪失動物
本発明は、TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能を喪失させた、非ヒト哺乳動物を提供する。
本発明において、「TAOK2遺伝子」とは、thousand and one amino acid kinase-2（TAOK2）タンパク質をコードする遺伝子を意味する。TAOK2遺伝子にコードされるTAOK2タンパク質は、脳、心臓、腎臓、血小板で発現しており、p38 MAPキナーゼとc-Jun-N-terminalキナーゼ(JNK)へリン酸化情報を伝達することが報告されている（Z. Chen, M. Hutchison, M. H. Cobb, J Biol Chem 274, 28803 (1999)）。TAOK2には2種類のスプライスバリアントが存在する。第1のスプライスバリアントである、スプライスバリアント1（以下、「TAOK2v1」という）は、ニューロン内でArcadlin/PCDH8 と相互作用し（S. Yasuda et al., Neuron 56, 456 (2007)）、スプライスバリアント2（以下、「TAOK2v2」という）はNeuropilin1と相互作用することが報告されている（F. C. de Anda et al., Nat Neurosci 15, 1022 (2012)）。
【００１４】
TAOK2遺伝子は、広範囲の動物種において保存されており、複数の動物種のTAOK2遺伝子及びTAOK2v1については既に塩基配列が解析され、その配列情報がデータベースに登録されている（表1及び表2参照）。
【００１５】
【表１】
2015062407.tif 000002
【００１６】
【表２】
2015062407.tif 000003
【００１７】
従って、本発明において「TAOK2遺伝子」とは、各種哺乳動物のTAOK2遺伝子のオーソログを含むものであり、さらに、ゲノム遺伝子だけではなく、メッセンジャーRNA（mRNA）及びcDNAも含むものである。ヒトのTAOK2遺伝子のスプライスバリアント1のCDS配列及びTAOK2 タンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号1及び2に示す。また、マウスのTAOK2遺伝子のスプライスバリアント1のCDS配列及びTAOK2タンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号3及び4に示す。
【００１８】
本発明において、「TAOK2遺伝子のスプライスバリアント1の機能を喪失させた」とは、TAOK2v1の正常な機能を喪失させることを意味する。このような状態の例としては、TAOK2v1が全く発現されない状態だけでなく、TAOK2v1の発現産物（例えば、hnRNA、mRNA又はタンパク質）がその正常な機能を有しない状態が挙げられる。
このようなTAOK2v1の機能喪失は、TAOK2v1のコード領域上における1又は複数のヌクレオチドの欠失、置換、及び/又は挿入等によって生じさせることができる。なお、前記欠失、置換、及び/又は挿入を行う部位や、欠失、置換、及び/又は挿入される配列は、TAOK2v1の正常な機能が喪失しうる限り、特に限定されないが、好ましくは、TAOK2v1の少なくとも1つのエクソンが欠失していることが好ましい。
TAOK2v1は、エクソン2〜19にコードされるアミノ酸配列からなるタンパク質であるため、これらのエクソンのいずれか1つ以上が欠失していればよく、好ましくは、エクソン17〜19のうち少なくとも1つのエクソンが欠失しており、より好ましくはエクソン17〜19の全てが欠失している。
【００１９】
本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、TAOK2v1の機能が、染色体上の少なくとも一方のアレル（ヘテロ接合）で喪失していればよいが、好ましくは、両アレルで喪失していること（ホモ接合）が好ましい。
【００２０】
また、本発明にかかる「非ヒト哺乳動物」は、ヒト以外の哺乳動物であれば特に限定されないが、遺伝子組換及び交配による次世代動物取得の容易性の観点からマウス、ラット、モルモット、ウサギ等のげっ歯類動物が好ましい。
【００２１】
2．TAOK2v1欠損動物の作製方法
本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、ジーンターゲティング、Cre-loxPシステム、体細胞クローン、RNAi等の技術を利用することにより作製することができる。
【００２２】
2.1 ジーンターゲティング
ジーンターゲティングは、相同組換えを利用して染色体上の特定遺伝子に変異を導入する手法である（Capeccchi, M.R. Science, 244, 1288-1292, 1989）。
【００２３】
（1）ターゲティングベクターの構築
まず、TAOK2v1の機能を喪失させるためのターゲティングベクターを構築するために、対象動物のゲノムDNAライブラリーを調製する。このゲノムDNAライブラリーは、多型等による組換え頻度の低下が起こらないよう、使用するTAOK2v1機能喪失動物と同系統の動物に由来するゲノムDNAから作製したライブラリーを用いることが好ましい。そのようなライブラリーとしては、市販のものを用いてもよい。あるいは、TAOK2のcDNA又はその部分配列をプローブとしてスクリーニングを行い、TAOK2ゲノム遺伝子のDNA配列をクローニングすることにより調製することができる。ゲノムDNAライブラリーの調製方法の詳細については、以下を参照できる。"Sambrook ＆ Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual Vol. 3, Cold Spring Harbor Laboratory Press 2001"、"Ausubel, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley ＆Sons 1987-1997"
【００２４】
次に、クローニングされたゲノムDNAを、シークエンシング、サザンブロッティング、制限酵素消化等によって解析してエクソンの位置及び制限酵素サイトを同定する。このような解析により得られた配列情報を基に変異導入部位等を決定する。
【００２５】
本発明において、染色体上に導入する変異（欠失、置換、及び/又は挿入）はTAOK2v1の正常な機能が損なわれる限り特に限定されないが、前記変異は、TAOK2v1のエクソン領域に存在することが好ましく、さらに好ましくは、TAOK2v1の少なくとも1つのエクソンが欠失した変異、より好ましくは、TAOK2遺伝子のエクソン17〜19のうち少なくとも1つのエクソンが欠失しており、最も好ましくは、TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の全てが欠失した変異である。
【００２６】
ターゲティングベクターは、変異導入部位の3’及び5’側の相同領域（それぞれ3’アーム及び5’アーム）に加え、組み換え体のセレクション用の選択マーカーを含んでいてもよい。選択マーカーの例としては、ネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ遺伝子等のポジティブセレクションマーカー、LacZ、GFP（Green Fluorescence Protein）及びルシフェラーゼ遺伝子などの破壊対象遺伝子の発現レポーター、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子（HSV-TK）、ジフテリア毒素Aフラグメント（DTA）等のネガティブセレクションマーカー等が挙げられるが、これらに限定されない。また、ベクターは相同領域の外側に、ベクターを直鎖化するための適当な制限酵素切断部位を含んでいてもよい。このようなターゲティングベクターは、市販のプラスミドベクター（例えば、pBluescriptII (Stratagene製)等）をベースにして構築することができる。
【００２７】
（2）多能性幹細胞へのターゲティングベクターの導入
次に、構築されたターゲティングベクターを、生殖細胞に分化可能な非ヒト多能性幹細胞に導入する。このような幹細胞の例としては、人工多能性幹細胞（Induced Pluripotent Stem Cell: iPS細胞）又は胚性幹細胞（Embryonic Stem Cell:ES細胞）が挙げられる。iPS細胞は、マウス、ラット、イヌ、ブタ、カニクイザル等の細胞で樹立されており、一方で、ES細胞は、マウス、ラット、ハムスター、ブタ、ウシ、カニクイザル等の細胞で樹立されている。
【００２８】
ターゲティングベクターは、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、リン酸カルシウム法、リポフェクション法、ウィルス感染等、公知の遺伝子導入法により前記多能性幹細胞へ導入することができる。遺伝子導入法の詳細については、前記Cold Spring Harbor Laboratory Press等を参照することができる。
【００２９】
ターゲティングベクターが導入された多能性幹細胞は、ベクター中に挿入されたマーカーにより容易に選択することができる。例えば、ネオマイシン耐性遺伝子をマーカーとして導入した細胞であれば、G418を加えた培地中で培養することにより、一次セレクションを行うことができる。また、ターゲティングベクターがGFP等の蛍光タンパク質の遺伝子をマーカーとして含む場合には、薬剤耐性によるセレクションに加えて、FACS（Fluorescence Activated Cell Sorter）等を用いた蛍光タンパク質発現細胞のソーティングを行ってもよい。
【００３０】
ターゲティングベクターが導入された多能性幹細胞では、相同組み換えによって、染色体上のTAOK2遺伝子の一部が該ベクターの相同組換え配列で置換され、内因性のTAOK2遺伝子が破壊される。所望の相同組換えが生じたか否かは、サザンブロティングやPCR法等を利用したジェノタイプ解析によって判定できる。サザンブロッティングによるジェノタイプ解析は、組換え細胞のみに含まれる薬剤耐性遺伝子又は蛍光タンパク質遺伝子等の配列をプローブとして用いることにより行うことができる。PCR法によるジェノタイプ解析も、組換え細胞のみに含まれる薬剤耐性遺伝子又は蛍光タンパク質遺伝子等の配列に相補的なプライマーを作製し、これらのプライマーでPCR増幅を行うことで、組換え細胞を検出することができる。
【００３１】
（3）キメラ動物の作製
ターゲティングベクターが導入された多能性幹細胞は、該多能性幹細胞が由来する系統とはコートカラーが異なる系統由来の初期胚に導入し、キメラ動物として発生させる。例えば、マウスのES細胞を相同組換えする場合であれば、アグーチ色の毛色を有する129系由来のES細胞と、体毛が黒色のC57BL/6マウス等の初期胚とを用いることできる。このように別系統に由来する多能性幹細胞と初期胚とを用いてキメラ動物を作製すれば、その毛色によって、キメラ率を判断することができる。
【００３２】
多能性幹細胞の初期胚への導入は、マイクロインジェクション法（Hogan, B. et al. ”Manipulating the Mouse Embryo” Cold Spring Habor Laboratory Press, 1988）又はアグリゲーション法（Andra, N. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 8424-8428, 1993, Stephen, A.W. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 4582-4585, 1993）等により行うことができる。
【００３３】
マイクロインジェクション法は、多能性幹細胞を初期発生段階の胚（例えば、8細胞期胚から胚盤胞（blastocyst）に直接注入する方法である。この方法では、動物から採取した胚に、マイクロマニピュレーター等を用いて組換え多能性幹細胞を顕微鏡下で直接注入してキメラ胚を作製する。一方、アグリゲーション法では、透明帯を除去した1〜２個の８細胞期胚と多能性幹細胞との共培養で細胞を凝集させることによりキメラ胚を得る。
このようにして作製されたキメラ胚を、仮親（偽妊娠動物）の子宮に移植して発生させることにより所望のキメラ動物を得ることができる。
【００３４】
（4）TAOK2v1機能喪失動物の作製
仮親から得られたキメラ動物を、さらに同系の野性型動物と交配させることにより、TAOK2v1機能喪失のヘテロ接合動物を得ることができる。各個体のジェノタイプは、毛色等の外見上の特徴で一時判定できるほか、前述したサザンブロッティングやPCR法を利用したジェノタイプ解析によって決定することができる。次に、ヘテロ型のTAOK2v1機能喪失動物同士を交配させることで、ホモ接合動物を得ることができる。
【００３５】
上記のようにして作製されたTAOK2v1機能喪失動物の子孫も、染色体上のTAOK2v1をコードするエクソンが喪失している限り、本発明のTAOK2v1機能喪失動物に含まれる。
【００３６】
2.2 Cre-loxPシステムの利用
先に述べたように、TAOK2v1はニューロンをはじめとする様々な細胞で発現しており、個体発生に重要な機能を果たしている。したがって、発生初期段階から全身においてTAOK2v1機能が欠損している場合は、そのTAOK2v1機能喪失動物は、出産後に生存することができないと考えられる。従って、本発明において、TAOK2v1機能喪失動物は、該遺伝子の機能喪失が、時間特異的又は組織特異的に制御されていることが好ましい。このようにTAOK2v1の機能喪失を時間特異的又は組織特異的に制御できる動物の例としては、TAOK2v1のコンディショナルノックアウト（Conditional Knock Out: cKO）動物が挙げられる。
cKO動物は、Cre-loxPシステムを利用して、時間特異的又は組織特異的に標的遺伝子を欠損させた動物である（Kuhn R. et al., Science, 269, 1427-1429, 1995）。loxP（locus of X-ing-over）配列は34塩基対からなるDNA配列であり（5’-ATAACTTCGTATAGCATACATTATACGAAGTTAT-3’:配列番号5）、Cre（Causes recombination）組換え酵素により認識される配列である。遺伝子上の2つのloxP配列はCreタンパク質の存在下で特異的組換えを生じる。例えば、宿主細胞（多能性幹細胞等）のゲノムTAOK2遺伝子を、2つのloxPサイト間にTAOK2v1のエクソンの一部（好ましくは、TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の一部又は全部）を含むターゲティングベクターによって相同組換し、さらに前記宿主細胞に時期特異的又は組織特異的に発現が制御されたCre発現ベクターを同宿主細胞に組み込めば、時期特異的又は組織特異的なCreタンパク質の発現によりloxP間のTAOK2v1をコードするエクソンの一部を欠失させることができる。
【００３７】
Cre発現を時期特異的又は組織特異的に制御する方法の具体例としては、動物が一定の段階に成長して初めて活性化される遺伝子（例えば、生殖細胞マーカー遺伝子等）のプロモーター、あるいは、特定の組織に特異的に発現する遺伝子（例えば、血管内皮細胞マーカー遺伝子）のプロモーターの制御下にCre遺伝子を挿入する方法が挙げられる。時期特異的な発現制御を可能にするプロモーターの具体例としては、例えば、Neuron specific enolase遺伝子（生後3日以降に神経細胞内で発現）及びPcp2遺伝子（生後6日以降に小脳プルキンエ細胞内で発現）のプロモーター等が挙げられる。また、組織特異的な発現制御を可能にするプロモーターの具体例としては、例えば、アルブミン遺伝子（肝細胞で特異的に発現）、インスリン遺伝子（膵β細胞で特異的に発現）及びNestin遺伝子（神経幹細胞及びグリア細胞に特異的に発現）のプロモーター等が挙げられる。
心臓で特異的に発現する遺伝子のプロモーターの例としては、心筋特異的ミオシン軽鎖（Lee et al., J. Biol. Chem. 267:15876, 1992）やミオシン重鎖プロモーター、更には心筋特異的心臓アンキリン反復蛋白質（cardiac ankyrin repeat protein：CARP）プロモーター（Cuo et al., Development 126:4223, 1999；国際公開第WO00/15821号）を挙げることができる。腎臓で特異的に発現する遺伝子のプロモーターの例としては、2) Na＋/glucose cotransporter（Sglt2）遺伝子のプロモーター（Igarashi, P. J Am Soc Nephol 15: 2237-2239, 2004）が挙げられる。また、血小板で特異的に発現する遺伝子のプロモーターの例としてはmegakaryocytic/platelet-specific glycoprotein IIb（alphaIIb）遺伝子のプロモーター（Shi, Q. et al., Mol Genet Metab. 2003 May;79(1):25-33）が挙げられる。
また、記憶関連遺伝子の制御にはカルシウム/カルモジュリン依存性キナーゼII（CamkII）遺伝子のプロモーターが有用である。。CamkII遺伝子のプロモーターで制御されるCreマウスは、前脳領域でCreが発現するからである（Ioannis Dragatsis and Scott Zeitlin, Genesis. 2000 Feb;26(2):133-5）。
前脳で特異的な発現プロファイルを示すプロモーターとしては、CamkII遺伝子のプロモーターの他にpomc遺伝子プロモーター（McHugh TJ; Jones MW; Quinn JJ; Balthasar N; Coppari R; Elmquist JK; Lowell BB; Fanselow MS; Wilson MA; Tonegawa S. 2007. Dentate gyrus NMDA receptors mediate rapid pattern separation in the hippocampal network. Science 317(5834):94-9. [PubMed: 17556551]  [MGI Ref ID J:122763]）、Grik4遺伝子プロモーター(Nakazawa K; Quirk MC; Chitwood RA; Watanabe M; Yeckel MF; Sun LD; Kato A; Carr CA; Johnston D; Wilson MA; Tonegawa S. 2002. Requirement for hippocampal CA3 NMDA receptors in associative memory recall. Science 297(5579):211-8. [PubMed: 12040087]  [MGI Ref ID J:77718])などがある。
【００３８】
また、エストロゲン受容体（Estrogen Receptor:ER）のリガンド結合ドメインとCreタンパク質との融合タンパク質であるCreER又はCreERT2（以下において、「CreER等」）を用いることで、Creタンパク質の核内移行を時期特異的に調節することができる。CreER等は、不活性状態では細胞質に留まり、核内に移行することはない。しかしながら、タモキシフェン（エストロゲンの誘導体）の存在下において、CreER等は活性化され、核に移行してloxPで挟まれた配列を切り出す。この性質を利用し、組織及び時期の両パラメーターを制御しながら遺伝子をノックアウトすることができる。まず、CreER等をコードする遺伝子を、上記の組織特異的な発現制御を可能にするプロモーターの制御下に組み込んでCreER等を組織特異的に発現させる発現ベクターを作製し、このベクターを導入した細胞から動物を発生させることにより、組織特異的にCreER等を発現させるトランスジェニック動物を作製する。次に、この動物を、TAOK2v1のエクソンの一部がloxP配列で挟まれた配列を有するトランスジェニック動物と交配させて、CreER等を組織特異的に発現し、かつTAOK2v1のエクソンの一部がloxP配列で挟まれた配列を有するダブルトランスジェニック動物を作製する。この動物に所望のタイミングでタモキシフェンを投与することにより、CreER等が活性化され、TAOK2v1のエクソンの一部を組織特異的及び時期特異的にノックアウトすることができる。CreER等を用いたコンディショナルノックアウト動物の作製については、以下を参照することができる：Nestin遺伝子プロモーターによるCreERT2発現系（Forni et al.，J Neurosci 26, 9593-9602 (2006)）、VE-cadherin遺伝子プロモーターによるCreERT2発現系（Monvoisin et al.，Dev Dyn 12, 3413 - 3422 (2006)）及びNaV1.8遺伝子プロモーターによるCreERT2発現系（Zhao et al.，Genesis 18, 364 - 371 (2006)）。
【００３９】
本発明者らは、本願実施例において、CamkII遺伝子のプロモーター制御下にCre遺伝子が挿入されたベクターを用いている。CamkII遺伝子のプロモーターで制御されるCreマウスは、前脳領域でCreが発現する。CamkII遺伝子のプロモーターに関する情報及びCamkII-Creマウスの作製方法については、以下を参照することができる：Ioannis Dragatsis and Scott Zeitlin, Genesis. 2000 Feb;26(2):133-5。
【００４０】
Cre-loxPシステムによりcKO動物を作製する第1の方法として、2つのloxPサイト間にTAOK2v1のエクソンの一部（好ましくは、TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の一部又は全部）を含むターゲティングベクターによって多能性幹細胞を相同組換し、該細胞に、さらに時間特異的又は組織特異的に発現が制御されたCre発現ベクターを導入することでダブルトランスジェニック多能性幹細胞を作製し、該ダブルトランスジェニック細胞を初期胚に導入してキメラ動物を作製し、該キメラ動物同士の交配によりcKO動物を作製する方法が挙げられる。あるいは第2の方法として、上記loxPターゲティングベクターで相同組換えしたシングルトランスジェニック多能性幹細胞を初期胚に導入してキメラ動物を作製し、該キメラ動物を交配させて、loxP相同組換動物を作製する。他方、Cre発現ベクターを導入したCre発現組換え動物を作製する。そして、前記loxP相同組換動物とCre発現組換え動物とを交配させることによって、Cre-loxP組換え動物を作製する。
【００４１】
2.3 体細胞クローン
多能性幹細胞が利用できない動物の場合、体細胞クローン（I. Wilmut et al, Nature, Vol.385, 810-813, 1997、A. E. Schnieke et al, Science, Vol.278, 2130-2133, 1997）を利用してTAOK2v1欠損動物を作製することも可能である。体細胞クローンとは、体細胞から取り出した核を、脱核した未受精卵に移植してクローン胚を作製し、このクローン胚を仮親の子宮に移植して発生させたクローンである。従って、体細胞に前述の遺伝子組換えを行ってTAOK2v1の機能喪失を生じさせ、該体細胞の核を取り出し、これを脱核した未受精卵に移植して、クローン胚を作製することができる。次に、このクローン胚を仮親（偽妊娠動物）の子宮に移植して発生させれば、TAOK2v1の機能喪失を有する体細胞クローン動物を得ることができる。
【００４２】
2.4 RNAi
上記以外にも、TAOK2v1の機能を欠損させる方法として、siRNA（small interfering RNA）等を用いたRNA干渉（RNA interference: RNAi）法が挙げられる。RNAi は、複数の段階を経て行われるマルチステッププロセスである。最初に、RNAi発現ベクターから発現した二本鎖RNA（Double Stranded RNA: dsRNA）又はヘアピン状のshRNA（Small Hairpin RNA）が Dicerによって認識され、21〜23 ヌクレオチドの siRNAs に分解される。次に、siRNAs は RNA 誘導型サイレンシング複合体 (RNA-Induced Silencing Complex: RISC) と呼ばれるRNAi 標的複合体に組み込まれ、RISC とsiRNAsとの複合体がsiRNAの配列と相補的な配列を含む標的mRNAに結合し、mRNAを分解する。標的mRNAは、siRNAに相補的な領域の中央で切断され、最終的に標的mRNAが速やかに分解されてタンパク発現量が低下する。最も効力の高い siRNA 二重鎖は、19bpの二重鎖の各3’末端にウリジン残基2個の突出部分を持つ 21 ヌクレオチド長の配列であることが知られている（Elbashir S.M. et al., Genes and Dev, 15, 188-200 (2001)）。
【００４３】
従って、TAOK2v1ノックダウン動物を得るには、まず、TAOK2v1をコードするヌクレオチド配列のうちTAOK2v1に特異的なヌクレオチド配列（好ましくは、TAOK2遺伝子のエクソン17〜19の一部）の一部と相補的な配列を含むヌクレオチドを、適切なRNAi発現ベクターにdsRNA又はshRNAとして発現可能な状態で挿入してRNAiベクターを作製する。次に、該ベクターを多能性幹細胞に導入し、該多能性幹細胞からヘテロ動物を発生させ、該へテロ動物同士を交配させる。これにより、TAOK2v1ノックダウン動物を得ることができる。
dsRNA又はshRNAの設計及び合成は、市販のDNA/RNAシンセサイザー、例えば、Applied  Biosystems394型で行うことも可能であり、あるいは第三者機関（例えば、TAKARA Bio）に委託することもできる。
【００４４】
また、Dickins RA. et al.,（Nature Genetics, 39(7): 914-921 (2007)）に報告されるように、RNAiによる時期特異的又は組織特異的な発現抑制も可能である。具体的には、まず、テトラサイクリン感受性（Tet-On）のプロモーター制御下で、TAOK2v1ターゲティング用のdsRNA又はshRNAを発現できるようにRNAi発現ベクターを作製する。次に前記RNAi発現ベクターを多能性幹細胞にトランスフェクションして、トランスジェニック多能性幹細胞を作製する。一方で、先の「2.2 Cre-loxPシステムの利用」の項目で述べたような時期特異的又は組織特異的に活性化されるプロモーターの制御下でテトラサイクリントランスアクチベーター（tetracycline trans-activator: tTA）を発現するtTA発現ベクター作製し、該tTA発現ベクターを前記トランスジェニック多能性幹細胞に導入する。さらに、得られたダブルトランスジェニック多能性幹細胞からキメラ動物を発生させ、該キメラ動物同士を交配させて、TAOK2v1コンディショナルノックアウトのヘテロ接合型動物を作製し、該動物同士を交配させることにより、TAOK2v1の両方のアレルを時期特異的又は組織特異的にノックダウン可能な動物を作製することができる。
あるいは、前記RNAi発現ベクターを導入した第1のトランスジェニック動物と、前記tTA発現ベクターを導入した第2のトランスジェニック動物を別々に作製し、これら第1及び第2の動物同士を交配させることによって、時期特異的又は組織特異的にTAOK2v1をノックダウン可能な動物を作製することもできる。
テトラサイクリン感受性のRNAi発現ベクターは、市販のもの（例えば、KnockoutTM Tet RNAi System P（Clontech））を用いてもよく、又はDickins RA. et al.，(Nature Genetics, 39(7): 914-921 (2007))に記載の方法で作製してもよい。
【００４５】
3．TAOK2v1機能喪失動物の表現型
本発明のTAOK2v1機能喪失動物において、同系統の野生型動物とは異なる表現型が現れた場合、それはTAOK2v1の機能喪失に起因することが予測される。例えば、TAOK2v1機能喪失動物は、同種野生型と異なる表現型として、樹状突起スパインの形態異常を呈する。
本発明のTAOK2v1機能喪失動物の樹状突起スパインは、同種の野生型動物と比べて有意に長く、幅が狭いことを特徴とする（図2参照）。特に、TAOK2v1機能喪失動物の樹状突起スパインは頸部が長く、頭部が小さいという形態を呈する。このような形態のスパインは脆弱X症候群の患者にも見られる。脆弱X症候群は、遺伝的に自閉症を起こす疾患である。
より具体的には、このような形態を呈する樹状突起スパインは、興奮性シナプスを形成する（小胞グルタミン酸輸送体vGlut1が陽性である）。
さらに、樹状突起へ直接シナプスを形成するシャフトシナプスの形成は亢進されない。
また、本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、同種の野生型動物と比べて、樹状突起スパインの密度が低いという特徴を示す。
樹状突起シナプスの形態観察は、公知の方法によって行うことができ、例えば、本発明のTAOK2v1機能喪失動物から得られた脳切片をdiolistic法や抗体免疫染色法などにより標識し、標識した切片を顕微鏡観察することで行うことができる。
【００４６】
樹状突起スパインの形態異常に加え、本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、行動異常を示すことを特徴とする。前記行動異常は、同種野生型には見られない行動パターンであり、具体的には、以下の（i）〜（iv）からなる群より選択される少なくとも一つの行動異常である。
（i）記憶障害又は学習障害
（ii）社会的相互作用の低下
（iii）多動性
（iv）超音波発生回数の低下
以下、（i）〜（iv）の症状について具体的に説明する。
【００４７】
（i）記憶障害又は学習障害
本発明のTAOK2v1機能喪失動物は記憶障害を示すが、記憶障害の有無は公知の試験方法によって確認することができる。
記憶障害の試験方法としては、文脈依存的恐怖弁別試験(contextual fear discrimination test)のほかに、モリス水迷路、８方向放射状迷路、バーンズ迷路、物体再認テスト、受動的回避行動試験（M. Qin et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 99, 15758 (2002)）などが挙げられる。
記憶障害を簡便に確認する方法としては、フットショック試験が挙げられる。
フットショック試験とは、床に電流が流れる特殊なケージ（フットショックケージ）に被検動物を収容して、電流によるショック（フットショック）を与える試験である。この試験では、フットショック後、被検動物をフットショックケージから取り出し、一定時間を空けたのちに被検動物を再びフットショックケージに戻す際に、同被検動物が恐怖を示すかどうかによって記憶能力の障害の有無を調べる。
同種の野生型動物はフットショックケージと通常のケージ（フットショック機能を有さない）とを識別できるのに対し、本発明のTAOK2v1機能喪失動物はこれらのケージを識別することができない（図３）。図3の縦軸「freezing」とは、被検動物が示すすくみ行動を意味する。
すなわち、TAOK2v1機能喪失動物は、フットショックを与えた後、再びフットショックケージに戻す際に、野生型動物と比べて、恐怖を示す頻度が少ない。
従って、フットショック試験で恐怖を示す頻度を定量することにより、TAOK2v1機能喪失動物に、出来事に関連した記憶（エピソード記憶）に障害があるかどうかを確認することができる。
なお、フットショック試験では、被検動物に電気ショックによる疼痛を与え、被検動物がその疼痛を記憶し、疼痛が与えられた環境に戻した時に恐怖を示す（すなわち、すくみ行動を示す）かどうかが観察される。
従って、被検動物が、疼痛を記憶することができても、疼痛と環境とを関連付けて学習する能力を有しない場合（学習障害を有する場合）、被検動物は、疼痛が与えられた環境に戻された時に同環境を認識することができず、結果として恐怖を覚えないので、すくみ行動を示す頻度は低下することが予測される。
従って、フットショック試験で、すくみ行動を示さない、あるいは低頻度でしか示さない被検動物については、記憶障害以外に、学習障害を有することも疑われる。
【００４８】
（ii）社会的相互作用の低下
社会的相互作用とは、被検動物が同種の他の動物に対して示す興味を意味する。
社会的相互作用は、本発明のTAOK2v1機能喪失動物を同種の動物と接触可能な環境においた場合、一定時間内に本発明のTAOK2v1機能喪失動物が前記同種の動物と接触する時間（すなわち、「社会的相互作用時間」）を測定することにより定量化することができる。
あるいは、同種の動物と接触する時間の代わりに、TAOK2v1機能喪失動物が同種の動物に対して関心を示す時間を「社会的相互作用時間」と定め、この時間を測定することにより定量化することもできる。TAOK2v1機能喪失動物が同種の動物に対して関心を示す時間は、J. J. Nadler et al., Genes Brain Behav. 3, 303 （2004)に示す3チャンバー解析により測定することができる。
つまり、本発明において、社会的相互作用の低下を示すとは、社会的相互作用時間が減少することを意味する。社会的相互作用が50％又は30％に低下するとは、すなわち、社会的相互作用時間がそれぞれ50％又は30％に減少することを意味する。
本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、同種の野生型動物と比べて社会的相互作用時間が顕著に短く、同種の野生型動物の50％以下、40％以下、30％以下、25％以下の社会的相互作用しか示さないことを特徴とする。
例えば、同種の野生型動物の30％以下の社会的相互作用しか示さないとは、野生同型動物の社会的相互作用時間が10分間であれば、本発明のTAOK2v1機能喪失動物は3分間以下の社会的相互作用しか示さないことを意味する。
【００４９】
（iii）多動性
注意欠如・多動性障害（ADHD）は自閉症に高率に合併する症状であり、障害のない空間（オープンフィールド）において被検体が一定時間内（例えば5分間）に移動する距離の合計として測定することができる（オープンフィールド試験）。オープンフィールド実験で見られる活動の亢進はADHDモデル動物の指標として有用であることが報告されている（Brain ResearchVolume 1463, 29 June 2012, Pages 85-92）。  すなわち、本発明において多動性が高いとは、被検体がオープンフィールドで一定時間内に移動する距離が多いことを意味する。
本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、同種の野生型動物と比べて顕著に多動性が高く、同種の野生型動物と比べて、オープンフィールド試験での移動距離が25％以上、30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、90％以上又は100％以上多いことを特徴とする。
例えば、同種の野生型動物よりオープンフィールド試験での移動距離が30％以上多いとは、野生同型動物の移動距離が1メートルであれば、本発明のTAOK2v1機能喪失動物は1.3メートル以上の移動距離を示すことを意味する。
あるいは、多動性障害（ADHD）は、受動的回避行動実験によって確認することもできる。暗箱に侵入するまでの時間が短いことは記憶障害だけでなく、ADHDモデル動物の指標として使用することができる（Eur J Pharmacol. 2012 May 15;683(1-3):148-54.）。
本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、同種の野生型動物と比べて、受動的回避行動実験で暗箱に侵入するまでの時間が50％以下、40％以下、30％以下、25％以下であることを特徴とする。
例えば、同種の野生型動物と比べて暗箱に侵入するまでの時間が30％以下であるとは、野生同型動物の暗箱に侵入するまでの時間が10分間であれば、本発明のTAOK2v1機能喪失動物は3分間以内に暗箱に侵入することを意味する。
【００５０】
（iv）超音波発生回数の低下
自閉症動物モデルでは、幼体時に超音波を発生する回数が低下することが知られている。
そこで、超音波発生回数の低下を自閉症の指標として用いることができる。
つまり、本発明では動物モデルの幼体が超音波発生回数の低下を示す場合に、自閉症を呈していることを意味する。超音波発生回数は、実施例に示す超音波発生回数計測試験により計測することができる。
本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、同種の野生型動物と比べて超音波を発生する回数が低下しており、同種の野生型動物と比べて、超音波発生回数が80％以下、70％以下、60％以下、50％以下、40％以下、30％以下、25％以下まで低下している。
例えば、同種の野生型動物と比べて超音波発生回数が30％以下まで低下しているとは、野生同型動物の超音波発生回数が10回であれば、本発明のTAOK2v1機能喪失動物は超音波発生回数が3回以下であることを意味する。
【００５１】
TAOK2v1機能喪失動物と同種の野生型動物に関し、既に樹状突起スパインの形態、記憶障害又は学習障害、及び社会的相互作用について複数のデータが存在する場合には、そのデータを統計処理して得られる平均値、標準偏差等から導き出される基準値と比較して判断してもよい。
樹状突起スパインの形態のデータとしては、例えば、樹状突起スパインの長さ、幅、密度が挙げられる。
記憶障害又は学習障害のデータとしては、フットショック試験で恐怖を示す頻度が挙げられる。
社会的相互作用のデータとしては、社会的相互作用時間が挙げられる。
樹状突起スパインの形態、記憶障害及び社会的相互作用のデータの平均値、標準偏差等は、種々の統計方法によって得ることができるが、例えば、TAOK2v1機能喪失動物と同種の野生型動物の樹状突起スパインの形態、記憶障害又は学習障害及び社会的相互作用のデータ（複数動物のデータ）をもとに、IBM SSPS Statistics 18（SSPS）等の統計解析ソフトでtwo-way ANOVA解析することにより求めることができる。
従って、本発明のTAOK2v1機能喪失動物の表現型を解析することにより、TAOK2v1の生体機能について知見を得ることができる。
【００５２】
4．精神・神経疾患治療剤のスクリーニング方法
本発明者らは、本発明のTAOK2v1機能喪失動物の表現型を詳細に観察した結果、TAOK2v1機能喪失動物が精神・神経疾患症状を呈することを見い出した。この知見に基づき、任意の化合物について、TAOK2v1機能喪失動物の精神・神経疾患症状を緩和または軽減する効果を有することを確認できれば、その化合物は、精神・神経疾患に対する治療効果を有するものと判断することができる。
従って、本発明は、以下の工程を含む、精神・神経疾患治療剤のスクリーニング方法を提供する。
（a）本発明のTAOK2v1機能喪失動物に候補薬剤を投与する工程
（b）前記投与した動物の精神・神経疾患症状の軽減を検査する工程
【００５３】
本発明のスクリーニング方法の工程（b）で検査の対象となる精神・神経疾患症状は、特に限定されず、症状の軽減は、当業者に公知の診断基準（例えば、DSM-IV（アメリカ精神医学会）かICD-10（世界保健機構））に沿って確認することができる。
【００５４】
本発明のスクリーニング方法では、自閉症の他、精神遅滞、言語遅滞、てんかん、統合失調症、双極性障害、パニック障害、注意欠陥多動障害などの疾患の治療薬をスクリーニングすることができる。これらの疾患は、TAOK2遺伝子を含む遺伝子座16p11.2の微小欠失との関連性が指摘されているからである。好ましくは、本発明のスクリーニング方法では、自閉症、ADHD又は精神遅滞（記憶障害）の治療薬がスクリーニングされる。
【００５５】
好ましくは、工程（b）で検査の対象となる精神・神経疾患症状は、以下の（1）〜（5）からなる群より選択される少なくとも一つである。
（1）樹状突起スパインの形態異常
（2）記憶障害又は学習障害
（3）社会的相互作用の低下
（4）多動性
（5）超音波発生回数の低下
【００５６】
（1）〜（5）の症状については、すでに述べた通りである。
例えば、症状（1）については、候補薬剤を投与したTAOK2v1機能喪失動物から脳切片を調製し、この脳切片をdiolistic法や抗体免疫染色法などにより標識し、標識した切片を顕微鏡観察することで確認することができる。この観察の結果、候補薬剤を投与したTAOK2v1機能喪失動物が、非投与群のTAOK2v1機能喪失動物と比べて、以下の（i）及び（ii）の少なくとも一つを呈する場合は、症状（1）が軽減したと言える。
（i）樹状突起スパインが有意に短く、幅の広い形態を有する
（ii）樹状突起スパインが有意に高い密度を有する
【００５７】
また、症状（2）については、候補薬剤を投与したTAOK2v1機能喪失動物をフットショック試験に供することで確認することができる。すなわち、候補薬剤を投与したTAOK2v1機能喪失動物が、フットショックケージと、フットショック機能を持たない通常のケージとを識別することができた場合、同TAOK2v1機能喪失動物は、出来事に関連した記憶（エピソード記憶）が回復した（記憶能力又は学習能力が回復した）ものと判断される。すなわち、同TAOK2v1機能喪失動物は、症状（2）が軽減したと言える。
【００５８】
症状（3）については、候補薬剤を投与したTAOK2v1機能喪失動物が、非投与群のTAOK2v1機能喪失動物と比べて、有意に長い社会的相互作用時間を示した場合、症状（3）が軽減したと言える。
【００５９】
症状(4)については、候補薬剤を投与したTAOK2v1機能喪失動物が、非投与群のTAOK2v1機能喪失動物と比べて、オープンフィールド試験で有意に少ない移動距離を示した場合、症状（4）が軽減したと言える。
【００６０】
症状(5)については、候補薬剤を投与したTAOK2v1機能喪失動物が、非投与群のTAOK2v1機能喪失動物と比べて、超音波を発生する回数が有意に多い場合、症状（5）が軽減したと言える。
【００６１】
TAOK2v1機能喪失動物に関し、既に症状（1）〜（5）について複数のデータが存在する場合には、そのデータを統計処理して得られる平均値、標準偏差等から導き出される基準値と比較して判断してもよい。
症状（1）のデータとしては、例えば、樹状突起スパインの長さ、幅、密度が挙げられる。
症状（2）のデータとしては、フットショック試験で恐怖を示す頻度が挙げられる。
症状（3）のデータとしては、社会的相互作用時間が挙げられる。
症状（4）のデータとしては、オープンフィールド試験での移動距離が挙げられる。
症状（5）のデータとしては、超音波発生回数が挙げられる。
症状（1）〜（5）のデータの平均値、標準偏差等は、種々の統計方法によって得ることができるが、例えば、複数のTAOK2v1機能喪失動物の症状（1）〜（5）のデータをもとに、IBM SSPS Statistics 18（SSPS）等の統計解析ソフトでtwo-way ANOVA解析することにより求めることができる。本発明のスクリーニング方法の実施により得られた症状（1）〜（5）のデータを新たなデータとして統計解析用の母集団に加えて母数を大きくすることにより、さらに解析の精度を向上させることができる。
【００６２】
候補化合物は、特に限定されないが、具体例としては、ニューロンの活性と関連性が示唆されている化合物、例えば、ドネペジル（Chen, Z. et al., J Biol Chem. 2003 Jun 20;278(25):22278-83）、ガランタミン、リバスチグミン等が考えられる。候補化合物は、ペプチド、低分子化合物、高分子化合物、これらの塩又は前駆体等のあらゆる形態にあってもよい。
【００６３】
候補薬剤の投与経路は、薬剤の投与に一般的に採用されている経路であれば、特に限定はされないが、具体例としては、経口、舌下、経鼻、経肺、経消化管、経皮、点眼、静脈内注射、皮下注射、筋肉内注射、腹腔内注射、局所注射、外科的移植が挙げられ、好ましくは経口投与である。
【００６４】
候補薬剤の投与量及び投与頻度は、対象の種、体重、性別、年齢、投与経路といった種々の要因に依存して変化するが、当業者（医学研究者、獣医師等）であれば、それぞれの要因を考慮して投与量を決定することができる。
【００６５】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は実施例に記載された態様に限定されるものではない。
【実施例】
【００６６】
実験方法
1. TAOK2v１遺伝子欠損（KO）マウスの作製
TAOK2v1 floxedマウスは、図1に示すターゲティングベクターを用いてexon17-19をloxPで挟むことにより作製した。
このマウスをCamKIIプロモーターでドライブされるCreマウスと交配することにより、脳内の興奮性ニューロンでTAOK2v1において欠損するマウスを作製した（図1）。
TAOK2v1 floxedマウスをCamkII-Creマウスと交配することにより、exon17-19を脳内の興奮性ニューロンにおいて欠失させ、TAOK2v1欠損マウスを作製した。マウスの作製はユニーテック株式会社に依頼した。
このマウスの発育は、野生型（WT)マウスと同様であり、系統内交配・繁殖も可能であった。
【００６７】
2．Diolisitic標識法
ニューロン形態を可視化するため、マウスの脳切片をdiolistic法により標識した。
野生型（WT)あるいは TAOK2v1欠損マウスを2%パラホルムアルデヒドにて固定し、摘出した脳をビブラトームにて250 μmの厚さに前額断にて薄切した。薄切脳切片へDiIが付着した金粒子を遺伝子銃にて導入することにより、ニューロンを蛍光標識した。4%パラホルムアルデヒドにて後固定を行った後封入し、標識されたニューロンをCarl Zeiss社製LSM780にて観察した。
海馬CA1錐体細胞の樹状突起を野生型（WT)と比較したところ、TAOK2v1欠損マウスの樹状突起スパインは、野生型（WT)より有意に長く（図2B）、幅は狭かった（図2C）。特に、スパインの頸部が長く、頭部が小さくなる形態変化は、遺伝的に自閉症を起こす脆弱X症候群と類似していた（図2A）。しかし、スパインの密度は野生型（WT)よりむしろ低下する傾向が見られた (野生型（WT)：0.70±0.11 μm、 TAOK2v1欠損：0.67±0.21μm)。また、TAOK2v1欠損マウスの培養海馬ニューロンを小胞グルタミン酸輸送体vGlut1に対する抗体を用いて免疫染色したところ、この細長いスパインの頭部が染色され、興奮性シナプスを形成していることが確認された。さらに、樹状突起へ直接シナプスを形成するシャフトシナプス形成は亢進していなかった。
【００６８】
3. 文脈依存的恐怖弁別試験（contextual fear discrimination test）
次に、このマウスの行動を調べるため、文脈依存的恐怖弁別試験(contextual fear discrimination test)を行った。文脈依存的恐怖弁別試験は、B. D. Auerbach, E. K. Osterweil and M. F. Bear（Nature 480, 63 (2011)）に記載の方法にて行った。
マウスをケージに入れ、フットショックをかけた後、翌日同じケージに入れたところ、野生型（WT)はフットショックを受けたケージ（familiar）と別ケージ（novel）を識別できたのに対し、TAOK2v1欠損マウスはそれが出来なかった（図３）。すなわち、このマウスには出来事に関連した記憶（エピソード記憶）に障害があると考えられた。
【００６９】
4．社会的相互作用試験（social interaction test）
さらに、TAOK2v1欠損マウスを用いて社会的相互作用試験を行った。テストマウスをケージに入れ、15分間馴らした後、別のC57BL6マウスを入れ、テストマウスが10分間にB6マウスと接触する時間（秒）を測定した。
野生型（WT)マウスは、10分間に他のマウスと38.6±5.3秒の相互作用を示したが、TAOK2v1欠損マウスは9±7.0秒しか相互作用を示さず、他者に対する興味・関心が有意に低下していると考えられた（図4）。
【００７０】
5．モリス水迷路実験
TAOK2v1欠損マウスの空間記憶能力を調べるため、モリス水迷路実験を行った。マウスを水を張ったプールに放ち、水面下に存在するがマウスからは見えない足場に到達するまでの時間を計測した。具体的には図10に示す迷路台を用い、被検マウスを毎日4つのマークの下から泳がせた（1日4回テスト）。この1日4回テストを5日間おこない、テストごとにスタートから台に乗るまでの時間を計測した。
連日の学習により、野生型（WT)では足場に到達するまでの時間（図5のAverage time to the goal：秒（second）で表示）が短縮されたが、TAOK2v1欠損マウスでは短縮されなかった（図5）。すなわち、このマウスは物体の位置を記憶する能力（空間記憶）に障害があると考えられた。
【００７１】
6．3チャンバー試験
J. J. Nadler et al., Genes Brain Behav. 3, 303 （2004)に記載の3チャンバー試験により社会的相互作用試験を行った。具体的には、3つの箱が開いた扉でつながっており、両端の箱には動物の入ったかご、空かごのある部屋がそれぞれあるものを使用した（図11A）。かごのみ置いてある状態の箱に事前に慣らしておいた被検マウスを中央の部屋に置き、それぞれの部屋にいる時間（図6のTime spent in chamber(s)：秒表示）を計測した。
次に、同じ箱を用い、先ほどまでかごの中にいたマウスがいるかごと、新しいマウスがいるかごを用意し（図11B）、それぞれの部屋にいる時間を計測を測定した。
野生型（WT)マウスは、空のケージが置かれた部屋にいる時間（図6AのEmpty）よりもマウスが入っているケージが置かれた部屋にいる時間（図6AのAnimal）が有意に長かったが、TAOK2v1欠損マウスでそのような差は見られなかった（図6A）。また、野生型（WT)マウスは慣れているマウス（図6BのFamiliar）が入っているケージよりも初めて出会うマウス（図6BのStranger）が入っているケージがある部屋にいる時間が長かったがTAOK2v1欠損マウスでは差が見られなかった（図6B）。すなわち、TAOK2v1欠損マウスは他者および未知の個体に対する興味・関心が低下していると考えられた。
【００７２】
7．仔マウスの超音波発生回数計測
仔マウスの超音波発声回数の計測を行った。具体的には生後数日の仔マウスを1匹だけ取り分けて、ガラスビーカーに入れて暗所に置いた。この仔マウスの発声を記録し、5分間に発声した回数を計測した（図12）。
TAOK2v1欠損マウスは、野生型（WT)マウスを比較し、発生回数（図7のNumber of calls in USV）が有意に低下していた（図7）。仔マウスの超音波発声回数の低下は自閉症モデルマウスで認められており、TAOK2v1欠損マウスが自閉症モデルマウスとして使用できることを示唆している。
【００７３】
8．オープンフィールド試験
TAOK2v1欠損マウスの多動性に関するオープンフィールド試験を行った。オープンフィールド試験では50cm x 50cmの箱の中央に被検マウスを置き、5分間に被検マウスが動いた距離を計測した。
オープンフィールド試験では、野生型（WT)マウスは最初の5分で環境に適応し、以降の移動量（図8のMoved distance (m)：メートル表示）が若干低下したが、TAOK2v1欠損マウスは計測中のすべての時間帯で野生型（WT)マウスと比較して移動量が多かった（図8）。これはTAOK2v1マウスの活動が亢進していることを示している。
【００７４】
9．受動的回避実験
行動抑制に関する受動的回避実験（M. Qin et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 99, 15758 (2002)）を行った。明箱と暗箱が結合した実験道具を用いた（図13）。実験の1日目に明箱に被検マウスを入れ、10秒後に2つの箱の間の扉を開けた。マウスは暗い空間を好むため、本能的に暗箱に入るが、マウスが暗箱に入ったら即座に扉を閉め、暗箱内の床に電気を流すことで恐怖刺激を与えた。
2日目に2つの箱の間の扉は開いた状態で、明箱に被検マウスを入れた。被検マウスが1日目の恐怖刺激を覚えている場合は、暗箱に入るのを我慢するので、同マウスが暗箱に侵入するまでの時間を測定した。
明暗箱を用いた受動的回避実験において、TAOK2v1欠損マウスは暗箱に侵入するまでの時間（図9のTime to enter the dark room（s）：秒表示）が短かった（図9）。これは、TAOK2v1マウスが長期記憶に障害を持っていること、行動抑制能力が欠如していることを示している。
【００７５】
結果
以上の結果から、TAOK2v1をマウスにおいて欠損させることにより、（1）スパイン形態変化、（2）文脈依存的恐怖弁別学習の障害、（3）社会的相互作用の低下、（4）多動性、及び（5）超音波発生回数の低下が生じることが明らかとなった。（1）は精神遅滞（知的障害）や自閉症においてよく見られる形態変化であり、（2）は記憶又は学習の障害、そして（3）〜（5）自閉症様の行動異常を示していると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
今回の解析より、TAOK2v1機能喪失動物は、精神・神経疾患症状を呈することが分かった。すなわち、本発明のTAOK2v1機能喪失動物は、精神・神経疾患のモデル動物として有用である。
【配列表フリーテキスト】
【００７７】
配列番号5：合成DNA
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【配列表】
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