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Elucidation of mechanism of stress vulnerability in the brain caused by chromosome 22q11.2 deletion

Research Project

Project/Area Number 19K08015
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Arioka Yuko  名古屋大学, 医学部附属病院, 特任講師 (10709497)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東島 恵美子 (宍戸恵美子)  生理学研究所, システム脳科学研究領域, 特別協力研究員 (40723101)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords22q11.2欠失 / iPS細胞 / ドパミン神経細胞 / PERK / 小胞体ストレス / 小胞体ストレス応答 / 染色体22q11.2欠失 / 脳内ストレス
Outline of Research at the Start

染色体22q11.2欠失患者は、精神神経疾患の発症リスクが非常に高いことが知られているが、その理由は明らかになっていない。これまでに代表者は、22q11.2欠失患者iPS細胞由来神経細胞が、小胞体(ER)ストレス刺激下での生存率が低いことを見出した。そこで本研究の目的は、22q11.2欠失患者iPS細胞を用いて、当該欠失がもたらすヒト脳内神経細胞のERストレス脆弱性機構を明らかにすることである。ERストレスシグナル分子に対し、イメージング解析と数理解析を組み合わせることで、22q11.2欠失患者神経細胞におけるERストレス脆弱性機序の解明、さらには精神神経疾患の発症機構解明につなげる。

Outline of Final Research Achievements

Elucidation of the molecular mechanism in the brain due to 22q11.2 deletion is expected to provide clues to the pathogenesis of various neuropsychiatric disorders. In this study, we attempted to address this issue by using patient-derived iPS cells carrying 22q11.2 deletion. This study revealed that dysfunction of a kinase protein PERK in dopaminergic neurons from 22q11.2 deletion patients causes endoplasmic reticulum stress vulnerability, cytoskeletal abnormalities, and poor contact between endoplasmic reticulum and mitochondria.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

22q11.2欠失患者は様々な精神神経疾患の発症リスクを生涯にわたって抱える。本成果は、これまで知見に乏しかった22q11.2欠失患者のドパミン神経細胞における新たな病態の解明に寄与するとともに、未だ明らかにされていない精神神経疾患の発症機序解明の一端にも貢献すると期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Chromosome 22q11.2 deletion causes PERK-dependent vulnerability in dopaminergic neurons2021

    • Author(s)
      Arioka Yuko、Shishido Emiko、Kushima Itaru、Suzuki Toshiaki、Saito Ryo、Aiba Atsu、Mori Daisuke、Ozaki Norio
    • Journal Title

      EBioMedicine

      Volume: 63 Pages: 103138-103138

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2020.103138

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell Body Shape and Directional Movement Stability in Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Dopaminergic Neurons2020

    • Author(s)
      Arioka Y, Shishido E, Kushima I, Mori D, Ozaki N.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 5820-5820

    • DOI

      10.1038/s41598-020-62598-4

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 精神神経疾患発症リスク変異である染色体22q11.2欠失と小胞体ストレス応答シグナル2022

    • Author(s)
      有岡祐子
    • Organizer
      第95回日本生化学大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] PERK dysfunction as a molecular and cellular pathophysiology in the brain of patients with 22q11.2 deletion syndrome and its significance2022

    • Author(s)
      Yuko Arioka
    • Organizer
      Neuro 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] iPS細胞から精神疾患の病態解明を目指す取り組みと課題2022

    • Author(s)
      有岡祐子
    • Organizer
      第127回日本解剖学総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] iPS 細胞でつくる精神疾患と知る精神疾患:早期病態に着目して2021

    • Author(s)
      有岡祐子
    • Organizer
      第12回自閉症学研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ゲノム情報とiPS細胞技術を活かした精神疾患の病態解明と創薬への応用2021

    • Author(s)
      有岡祐子
    • Organizer
      第43回 日本生物学的精神医学会第51回 日本神経精神薬理学会合同年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 染色体22q11.2欠失症候群患者ドパミン神経細胞ではキナーゼタンパク質PERK依存的脆弱性が生じる2020

    • Author(s)
      有岡祐子、尾崎紀夫
    • Organizer
      第50回日本神経精神薬理学会・第42回日本生物学的精神医学会・ 第4回日本精神薬学会総会・学術集会(NPBPPP 2020 合同年会)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Patient-derived iPS cells reveal the cellular pathophysiology of neuropsychiatric disorders2020

    • Author(s)
      Yuko Arioka
    • Organizer
      The 63rd Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 染色体22q11.2欠失患者iPS細胞由来の神経細胞はストレス応答機構に依存した脆弱性を有する2019

    • Author(s)
      有岡祐子、久島周、尾崎紀夫
    • Organizer
      第41回日本生物学的精神医学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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