質量顕微鏡法による精神神経疾患脳における脂質‐炎症相互連関の解明

• Project/Area Number: 14J05334
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Pathological medical chemistry
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 近藤 豪 浜松医科大学, 医学部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 質量分析イメージング / 統合失調症 / アルツハイマー病 / 分子薬理学 / 脂質 / 炎症 / 質量分析 / 脳神経疾患 / リピドミクス / 自然免疫学 / ゲノム編集

Outline of Annual Research Achievements

精神神経疾患の発症・増悪の分子メカニズムを、脳内メタボロームと炎症応答が与える影響の面から解明することを目的とし、統合失調症とアルツハイマー病を主な対象として研究を進めた。
統合失調症プロジェクトについてはこれまでに引き続き、作用機序が不明である抗精神病薬の作用メカニズムを明らかにする視点で研究を進めた。超解像イメージング技術を用いることで、標的候補分子の細胞内局在に対して抗精神病薬が与える影響を評価した。マウス神経細胞の初代培養系を用いて、樹状突起のスパイン形成への影響を評価した。さらにマウスに薬剤を投与し、in vivoでの脳内におけるスパインへの影響も評価した。今年度AMED-CREST研究開発の一環として導入されたイオンサイクロトロン-フーリエ変換型質量分析機を使用し、これまで得られていた結果を更に高い精度で得ることに成功した。これらの結果をもとに論文を執筆し、現在国際科学誌へ投稿中である。さらに本論文で新たに示した質量顕微鏡法の変法については、浜松医科大学を通じて特許を出願した。また福島県立医大との共同研究ある統合失調症患者死後脳のリピドミクス解析、ならびに熊本大学との共同研究による死後脳プロテオミクス解析については、投稿した論文がともに科学誌に受理された。
アルツハイマー病プロジェクトについては、p47タンパク質の機能解明を中心に進めた。In vivoでの機能評価のためCRISPR-Cas9システムを用いたノックアウトマウスの作製を進めた。受精卵へのマイクロインジェクションの実験系立ち上げは時間的に難しいため外部受託サービスを利用したが、技術的な問題から遺伝子が破壊されたマウスが得られなかった。現在開発している技術でこの問題は打開できると考えられるので、神経変性疾患の理解につながる知見として、将来的に何らかの形で発表することを目指す。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Decreased 16:0/20:4-phosphatidylinositol level in the post-mortem prefrontal cortex of elderly patients with schizophrenia. (2017)
  • Author(s): Matsumoto J, Nakanishi H, Kunii Y, Sugiura Y, Yuki D, Wada A, Hino M, Niwa SI, Kondo T, Waki M, Hayasaka T, Masaki N, Akatsu H, Hashizume Y, Yamamoto S, Sato S, Sasaki T, Setou M, Yabe H.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 7 Issue: 7 Pages: 45050-45050
  • DOI: 10.1038/srep45050
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Downregulation of GNA13-ERK network in prefrontal cortex of schizophrenia brain identified by combined focused and targeted quantitative proteomics. (2017)
  • Author(s): Hirayama-Kurogi M, Takizawa Y, Kunii Y, Matsumoto J, Wada A, Hino M, Akatsu H, Hashizume Y, Yamamoto S, Kondo T, Ito S, Tachikawa M, Niwa SI, Yabe H, Terasaki T, Setou M, Ohtsuki S.
  • Journal Title: Journal of Proteomics Volume: 158 Pages: 31-42
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2017.02.009
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Bone-protective Functions of Netrin 1 Protein (2016)
  • Author(s): Kenta Maruyama, Takahiko Kawasaki, Masahide Hamaguchi, Motomu Hashimoto, Moritoshi Furu, Hiromu Ito, Takao Fujii, Naoki Takemura, Thangaraj Karuppuchamy, Takeshi Kondo, Takumi Kawasaki, Masahiro Fukusaka, Takuma Misawa, Tatsuya Saitoh, Yutaka Suzuki, Mikael M Martino, Yutaro Kumagai, and Shizuo Akira
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 291 Issue: 46 Pages: 23854-23868
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.738518
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5-azacytidine-induced protein 2 (AZI2) regulates bone mass by fine-tuning osteoclast survival. (2015)
  • Author(s): Maruyama K, Fukasaka M, Uematsu S, Takeuchi O, Kondo T, Saitoh T, Martino M, Akira S.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 290 Issue: 15 Pages: 9377-9386
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.631374
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Laboratory Protocol for Imaging Mass Spectrometry Based on Nanoparticle-Assisted Laser Desorption/Ionization for Metabolite Imaging. (2015)
  • Author(s): Waki M, Sugiyama E, Kondo T, Sano K, Setou M.
  • Journal Title: Methods in Molecular Biology Volume: 1203 Pages: 159-173
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-1357-2_16
  • ISBN: 9781493913565, 9781493913572
  • Peer Reviewed
• [Patent(Industrial Property Rights)] 標的物質と親和性の高い物質をスクリーニングする方法 (2017)
  • Inventor(s): 瀬藤光利、近藤豪
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人浜松医科大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-016609
  • Filing Date: 2017-02-01