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Exploration for therapeutic strategy to improve working memory deficit in an animal model of schizophrenia under clinically relevant antipsychotic dose regimen

Research Project

Project/Area Number 20K07925
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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

Principal Investigator

Arime Yosefu  獨協医科大学, 医学部, 講師 (80609404)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords統合失調症 / 動物モデル / 認知機能障害 / 前頭前野 / パルブアルブミン陽性抑制性神経 / 抗精神病薬 / 化学遺伝学 / in vivoイメージング / ワーキングメモリ / パルブアルブミン陽性抑制性神経細胞 / ワーキングメモリー / 認知機能 / 神経回路
Outline of Research at the Start

統合失調症におけるワーキングメモリー障害などの認知機能障害は、未だ神経回路病態が解明されておらず、既存の抗精神病薬を含めて有効な治療法がない。
そこで本研究の目的は、① 臨床用量を反映した抗精神病薬慢性投与下において、統合失調症モデルマウスのワーキングメモリー障害の病態神経回路とその活動動態を同定し、② ①で見出す病態神経回路の活動を操作することにより、認知機能障害に特化した改善手法を探索することである。
以上により、神経回路病態を基盤とした全く新しい治療戦略を提示し、ワーキングメモリー障害を直接治療することによる統合失調症患者の機能的転帰の改善を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Cognitive deficits in patients with schizophrenia, such as working memory, is critically important to functional outcomes, yet none produce meaningful improvements in cognitive deficits. In addition, their neurocircuit pathophysiology is not fully understood. In the present study, we have succeeded in ameliorating working memory deficit in mice chronically treated with phencyclidine (PCP) by chemogenetic activation of parvalbumin-positive interneurons in layers 2-3 of the prelimbic cortex, which we had identified as a candidate neural circuit responsible for the working memory deficit in mice chronically treated with PCP. More importantly, this improvement effect was also exhibited under chronic administration of antipsychotic drugs. These findings suggest a new therapeutic strategy to ameliorate cognitive deficits in schizophrenia and may assist in the development of future therapeutic agents.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

統合失調症は多くが思春期から青年期に発症する慢性の精神疾患である。患者の機能的転帰に極めて重要であるにも関わらず有効な治療法のないアンメットメディカルニーズである。本研究で得られた成果は、統合失調症における前頭前野のパルブアルブミン陽性抑制性神経と認知機能障害の因果関係を支持する新たな証拠を提供するものである。加えて、前頭前野のパルブアルブミン陽性抑制性神経に対する摂動が抗精神病薬へのadd-on療法としても機能し、統合失調症の認知機能障害を改善することを目的とした創薬に新たな知見を提供する可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Activation of prefrontal parvalbumin interneurons ameliorates working memory deficit even under clinically comparable antipsychotic treatment in a mouse model of schizophrenia2023

    • Author(s)
      Arime Yosefu、Saitoh Yoshito、Ishikawa Mikiko、Kamiyoshihara Chikako、Uchida Yasuo、Fujii Kazuki、Takao Keizo、Akiyama Kazufumi、Ohkawa Noriaki
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology

      Volume: 49 Issue: 4 Pages: 720-730

    • DOI

      10.1038/s41386-023-01769-z

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activation of prefrontal parvalbumin interneurons ameliorates treatment-resistant working memory deficit even under continuous antipsychotic treatment in a mouse model of schizophrenia2023

    • Author(s)
      Arime Yosefu、Saitoh Yoshito、Ishikawa Mikiko、Kamiyoshihara Chikako、Uchida Yasuo、Fujii Kazuki、Takao Keizo、Akiyama Kazufumi、Ohkawa Noriaki
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: Posted March 01 Pages: 1-77

    • DOI

      10.1101/2023.02.27.530344

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 統合失調症におけるトランスレーショナルリサーチの現状と今後の展開2020

    • Author(s)
      有銘 預世布
    • Journal Title

      Dokkyo Journal of Medical Sciences

      Volume: 47 Pages: 175-182

    • NAID

      120006951348

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Activation of prefrontal parvalbumin interneurons ameliorates working memory deficit even under clinically comparable antipsychotic treatment in a mouse model of schizophrenia2024

    • Author(s)
      Arime Y, Saitoh Y, Ishikawa M, Kamiyoshihara C, Uchida Y, Fujii K, Takao K, Akiyama K, Ohkawa N.
    • Organizer
      The International College of Neuropsychopharmacology (CINP)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不随意運動を認める症例シリーズ-精神科臨床で成人型ニーマンピック病C型の可能性を考える-2023

    • Author(s)
      藤井久彌子, 前川正充, 齋藤尚大, 篠﨑將貴, 有銘預世布, 岡安寛明, 下田和孝, 尾関祐二.
    • Organizer
      精神科診断学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 統合失調症マウスモデルにおける臨床を反映した抗精神病薬投与下での認知機能障害の新規治療戦略2022

    • Author(s)
      有銘預世布、斎藤喜人、内田康雄、石河三貴子、上吉原千賀子、藤井一希、高雄啓三、大川宜昭
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会・第65回日本神経化学会大会・第32回日本神経回路学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] A novel therapeutic strategy for cognitive dysfunctions under clinically relevant antipsychotic treatment in a mouse model of schizophrenia2022

    • Author(s)
      Arime Y
    • Organizer
      Learning & Memory Meeting 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] パルブアルブミン陽性抑制性細胞の活動制御は臨床を反映した抗精神病薬慢性投与下でも認知機能障害を改善させる2022

    • Author(s)
      有銘預世布、斎藤喜人、内田康雄、石河三貴子、上吉原千賀子、藤井一希、高雄啓三、大川宜昭
    • Organizer
      BPCNPNPPP4学会合同年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 診断が統合失調症である症例で成人型ニーマンピック病C型の可能性を検討する2022

    • Author(s)
      藤井久彌子, 前川正充, 齋藤尚大, 篠﨑將貴, 有銘預世布, 岡安寛明, 下田和孝, 尾関祐二
    • Organizer
      BPCNPNPPP4学会合同年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] フェンサイクリジン慢性投与マウスが示すワーキングメモリー障害は化学遺伝学的手法と臨床用量を反映した抗精神病薬慢性投与の併用によって改善される2021

    • Author(s)
      有銘預世布, 斎藤喜人, 内田康雄, 石河三貴子, 上吉原千賀子, 藤井一希, 高雄啓三, 大川宜昭
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会・第1回CJK国際会議
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 『薬剤性』と判断される統合失調症のジストニアについて成人型ニーマンピック病C型の可能性を検討する2021

    • Author(s)
      藤井久彌子, 前川正充, 衞藤義勝, 齋藤尚大, 篠﨑將貴, 有銘預世布, 永島隆秀, 岡安寛明, 下田和孝, 尾関祐二
    • 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

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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