精神疾患脳バンク構築のための基礎研究

• Project/Area Number: 20023005
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 富田 博秋 Tohoku University, 大学院・医学系研究科, 准教授 (90295064)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000); Fiscal Year 2009: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2008: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
• Keywords: 脳神経疾患 / ゲノム / 脳・神経 / 遺伝子 / 医療・福祉

Research Abstract

精神疾患の成因解明のための死後脳研究を行う上で慎重な考慮が必要な交絡因子のうち、死戦状態、特に低酸素暴露の脳内の遺伝子転写物への影響を適切に評価し影響を最小限にコントロールするプロトコルを策定するため、ヒト神経細胞、グリア細胞由来の培養細胞の低酸素暴露による遺伝子転写への影響と死亡時低酸素暴露による死後脳組織への転写物への影響を比較し、死戦期の低酸素暴露が死後脳組織の遺伝子転写調節に及ぼす影響を包括的に検討した。低酸素状態に曝された神経細胞由来SK-N-SH細胞はミトコンドリア機能が活性化したが、細胞数には変化を認めなかった。オリゴデンドロサイト由来OL細胞では低酸素暴露によりミトコンドリア機能の増加傾向、有意な乳酸産生の増加がみられ、細胞数が顕著に減少した。アストロサイト由来SVGp12細胞においては細胞数、ミトコンドリア機能ともに顕著な変化は認められなかった。マイクロアレイ解析を行った結果、遺伝子発現レベルでもオリゴデンドロサイトでは他の細胞種に比べ大きな影響が観察された。発現変化を受ける遺伝子の種類は神経細胞と比して、グリア細胞間で全般に高い類似性が認められ、中でも糖代謝系に関わる遺伝子が共通して発現変化を受けていた。低酸素暴露により脳内細胞と末梢組織細胞でともに発現変化する遺伝子を細胞種間で普遍的な低酸素状態暴露履歴のマーカーとして特定した。また、低酸素などの死戦期状況に暴露しpHが低下した死後脳組織と暴露が少なく生理的pHに近く保たれた組織との遺伝子発現プロファイルの相違と低酸素暴露した神経細胞、グリア細胞の遺伝子発現プロファイルを比べ、死後脳組織の低酸素暴露履歴のマーカーを特定した。本研究により低酸素暴露による脳内細胞の細胞種特異的変化や細胞種間に共通の変化が包括的に把握され、死後脳組織の死戦期における低酸素暴露の履歴をより適確に評価することが可能になった。

Research Products

• [Journal Article] Bardet-Biedl 症候群 肥満-最新の基礎・臨床研究- (2010)
  • Author(s): 富田博秋
  • Journal Title: 日本臨牀 67 Pages: 506-510
• [Journal Article] 死後脳研究の展望と脳バンク (2010)
  • Author(s): 富田博秋
  • Journal Title: 精神医学 52 Pages: 367-376
• [Journal Article] 気分障害の網羅的遺伝子発現解析 (2009)
  • Author(s): 富田博秋
  • Journal Title: 医学のあゆみ 229 Pages: 8121-8125
• [Journal Article] 交絡因子に配慮した脳バンク構築の必要性 (2009)
  • Author(s): 富田博秋、田中千晶、兪志前
  • Journal Title: 脳と精神の医学 20 Pages: 17-24
  • NAID: 10028261591
• [Journal Article] AD/HDの遺伝要因解明の現状 (2009)
  • Author(s): 曽良一郎、笠原好之、内海修、久保有美子、富田博秋、池田和隆
  • Journal Title: 分子精神医学 9 Pages: 262-267
• [Journal Article] 死後脳研究の現在と今後 (2009)
  • Author(s): 富田博秋
  • Journal Title: 医学のあゆみ 231 Pages: 967-973
• [Journal Article] Monoamine transporter as a target molecule for psychostimulants (2009)
  • Author(s): Sora I, Li B, Fumushima S, Fukui A, Arime Y, Kasahara Y, Tomita H, Ikeda K.
  • Journal Title: International Review of Neurobiology 85 Pages: 29-33
• [Journal Article] 交絡因子に配慮した脳バンク構築の必要性 (2009)
  • Author(s): 富田博秋、田中千晶、愈志前
  • Journal Title: 脳と精神の医学 20 Pages: 17-24
  • NAID: 10028261591
• [Journal Article] 精神疾患研究におけるミトコンドリア関連遺伝子の発現変化〜病態か、アーチファクトか? (2008)
  • Author(s): 富田博秋、田中千晶
  • Journal Title: 脳と精神の医学 19 Pages: 97-106
  • NAID: 10026932978
• [Journal Article] 精神科ブレインバンク構築のための倫理的基盤 (2008)
  • Author(s): 富田博秋
  • Journal Title: 分子精神医学 8 Pages: 69-72
• [Presentation] ソトス症候群責任遺伝子NSD1遺伝子の下流で発現調節を受ける遺伝子群のスクリーニング (2010)
  • Author(s): 富田博秋、小野千晶、竹澤芳樹、兪志前、菊地淑恵、福與なおみ、西村章、松本直通
  • Organizer: 第17回日本精神・行動遺伝医学会
  • Place of Presentation: 高槻
  • Year and Date: 2010-02-11
• [Presentation] ソトス症候群のスクリーニング・診断システム開発のための研究～リンパ芽球を対象とするNSD1遺伝子の下流遺伝子のスクリーニングを中心に～ (2010)
  • Author(s): 富田博秋、小野千晶、竹澤芳樹、福與なおみ、植松貢、土屋滋、岡本伸彦、黒澤健司、松本直通
  • Organizer: 第9回 東北出世前医学研究会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2010-01-30
• [Presentation] 気分安定薬バルプロ酸とラモトリギン投与時のヒト脳細胞における遺伝子発現変化のマイクロアレイ解析による包括的検討 (2009)
  • Author(s): 田邊陽一郎、田中千晶、兪志前、小松浩、木村好、羽藤愛、松岡洋夫、曽良一郎、富田博秋
  • Organizer: 第8回 Bipolar Disorder 研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-11-22
• [Presentation] 気分安定薬リチウムの樹状細胞における遺伝子発現変化の包括的検討 (2009)
  • Author(s): 兪志前、田中千晶、小松浩、木村好、曽良一郎、富田博秋
  • Organizer: 第29回リチウム研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-04-18
• [Presentation] 気分安定薬のアストロサイトにおける遺伝子発現変化の包括的検討 (2009)
  • Author(s): 兪志前、田中千晶、小松浩、高橋怜史、木村好、曽良一郎、富田博秋
  • Organizer: 第31回日本生物学的精神医学会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] ラモトリギン投与によるヒト脳由来細胞における包括的遺伝子発現の解析 (2009)
  • Author(s): 田邊陽一郎、田中千晶、兪志前、小松浩、木村好、羽藤愛、松岡洋夫、曽良一郎、富田博秋
  • Organizer: 第19回日本臨床精神神経薬理学会・第39回日本神経精神薬理学会合同年会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 気分安定薬投与によるオリゴデンドロサイトの遺伝子発現変化の解析 (2009)
  • Author(s): 羽藤愛、兪志前、田中千晶、田邊陽一郎、小松浩、木村好、松岡洋夫、曽良一郎、富田博秋
  • Organizer: 第19回日本臨床精神神経薬理学会・第39回日本神経精神薬理学会合同年会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 気分安定薬リチウムの樹状細胞における遺伝子発現変化の包括的検討 (2009)
  • Author(s): 兪志前、田中千晶、田邊陽一郎、小松浩、木村好、羽藤愛、松岡洋夫、曽良一郎、富田博秋
  • Organizer: 第19回日本臨床精神神経薬理学会・第39回日本神経精神薬理学会合同年会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] Effect of Lithium Treatment on Gene Expression Profile of Human Monocyte-Dendritic Cells (2009)
  • Author(s): 兪志前、田中千晶、富田博秋
  • Organizer: 第39回日本免疫学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] Microarray Gene Expression Profiling of Th1/Th2 helper T Cells as a Tool for Neuropsychoimmunology (2009)
  • Author(s): Ono C, Yu Z, Ishii N, Tomita H
  • Organizer: 第39回日本免疫学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] The importance of quality control in brain bank management. Symposium "Toward constructing brain bank of psychiatric diseases" (2008)
  • Author(s): Tomita H
  • Organizer: World Federation of Societies of Biological Psychiatry, 2nd Asia-Pacific Congress
  • Place of Presentation: Toyama, Japan
• [Presentation] Hypoxia-induced gene expression profiles of Neuron and Oligodendrocyte (2008)
  • Author(s): Tanaka C, Ishikawa M, Tomita H
  • Organizer: Collegium internationale neuro-psychopharmacologicum 50th congress
  • Place of Presentation: Munich, Germany
• [Presentation] Psychoneuroimmunology in schizophrenia. Symposium "Recent a dvances and future directions in psychoneuroimmunology as usef ul approaches to psychiatric disorders" (2008)
  • Author(s): Tomita H
  • Organizer: Collegium internationale neuro-psychopharmacologicum 50th congress
  • Place of Presentation: Munich, Germany
• [Presentation] Hypoxia-induced gene expression profiling in neuron and oligodendrocyte (2008)
  • Author(s): Tomita H, Tanaka C, Yu Z, Kimura K, Bunney WE
  • Organizer: Society for Neuroscience 38th annual meeting
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
• [Presentation] 低酸素状態下での脳内細胞種特異的遺伝子発現の包括的検討 (2008)
  • Author(s): 田中千晶・愈志前・木村好・富田博秋
  • Organizer: 第53回日本人類遺伝学会
  • Place of Presentation: 横浜