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PET study for molecular interactions in glutamate excitotoxicity

Research Project

Project/Area Number 19K08240
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionNational Institutes for Quantum Science and Technology

Principal Investigator

Yamasaki Tomoteru  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員 (80627563)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 若菜  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 先進核医学基盤研究部, 研究員(任常) (30835442)
藤永 雅之  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員(定常) (70623726)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsPET / AMPA / TARP / FAAH / MAGL / AMPA受容体 / AMPA受容体調節性タンパクγ―8 / 11C / Binding potential / エンドカンナビノイド / AMPA受容体調節タンパク / BPND / 結合能 / TARP-g8 / URB597 / グルタミン酸 / mGluR1
Outline of Research at the Start

グルタミン酸は興奮性の脳神経伝達物質であり、その強い興奮作用から神経毒性を呈することが知られている。受容体の過剰な刺激や神経システムの不均衡により引き起こされるグルタミン酸神経毒性は、結果として神経変性などの病態に進行することが分かってきている。本研究では、神経毒性が生じた際のグルタミン酸受容体やエンドカンナビノイシステム(eCS)の分子間相互作用を明らかにするために、グルタミン酸による急性神経毒性の代表的なモデルであるてんかんラットにおいて、PETイメージングにより生きたままの状態でグルタミン酸受容体やeCSにおける標的分子の変化を長期間観察することとする。

Outline of Final Research Achievements

Recently, it is suggested that neuroexcitotoxicity caused by excessive glutamate release was involved in central nervous system disorders. In this research, to understand molecular interactions between glutamate receptors and endocannabinoid system regulating glutamatergic neuronal transmission, noninvasive quantifications of fatty acid amide hydrolase (FAAH) and transmembrane AMPA receptor regulatory protein gannma-8 (TARP-g8) were performed by PET assessments using [11C]DFMC for FAAH and [11C]TARP-2105 for TARP-g8.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究期間全体を通じて,グルタミン酸受容体やエンドカンナビノイシステム(eCS)の分子間相互作用を明らかにするためのPETイメージング研究に資する有用なPETリガンドの非侵襲的且つ簡便な定量法の確立に成功した。これにより,病態におけるこれら分子の挙動を明らかにすることによって,神経変性疾患などに対する新しい治療法の開発や機序解明に役立つことが期待される。

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

    (5 results)

All 2023 2022 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Small-animal PET study for noninvasive quantification of transmembrane AMPA receptor regulatory protein γ8 (TARP γ-8) in the brain2023

    • Author(s)
      Yamasaki Tomoteru、Ishii Hideki、Hiraishi Atsuto、Kumata Katsushi、Wakizaka Hidekatsu、Zhang Yiding、Kurihara Yusuke、Ogawa Masanao、Nengaki Nobuki、Chen Jiahui、Li Yinlong、Liang Steven、Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism

      Volume: 43 Issue: 6 Pages: 893-904

    • DOI

      10.1177/0271678x231152025

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of an In Vivo Method to Estimate Effective Drug Doses and Quantify Fatty Acid Amide Hydrolase in Rodent Brain using Positron Emission Tomography Tracer N-(3,4-dimethylisoxazol-5-yl)piperazine-4-[4-(2-fluoro-4-[11C]methylphenyl)thiazol-2-yl]-1-carboxamide ([11C]DFMC)2020

    • Author(s)
      Yamasaki Tomoteru、Ohya Tomoyuki、Mori Wakana、Zhang Yiding、Wakizaka Hidekatsu、Nengaki Nobuki、Fujinaga Masayuki、Kikuchi Tatsuya、Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics

      Volume: - Issue: 3 Pages: 353-360

    • DOI

      10.1124/jpet.119.263772

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規11C標識PETリガンドを用いたTARP-γ8の非侵襲的脳内分布測定2022

    • Author(s)
      山崎友照,石井英樹,平石惇人,栗原雄祐,念垣信樹,張明栄
    • Organizer
      日本核医学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] モノアシルグリセロールリパーゼを標的としたPETプローブを用いた脳内pHイメージング法の開発2020

    • Author(s)
      山崎 友照、平石 惇人、森 若菜、大久保 崇之、栗原 雄祐、念垣 信樹、張 明栄
    • Organizer
      第60回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Small-animal PET study: excess glutamate release upregulates mGluR1 availability2019

    • Author(s)
      山崎 友照、岡田 真希、森 若菜、張 一鼎、脇坂 秀克、小川 政直、藤永 雅之、張 明栄
    • Organizer
      第59回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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

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