| Project/Area Number |
20K07958
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52030:Psychiatry-related
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
古賀 農人 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 精神科学, 助教 (70744936)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸田 裕之 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 精神科学, 准教授 (00610677)
佐藤 泰司 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生化学, 教授 (10505267)
太田 宏之 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 薬理学, 講師 (20535190)
木下 学 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 教授 (70531391)
中島 正裕 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 助教 (70738103)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | マイクログリア / リポ多糖 / エンドトキシン耐性 / アストロサイト / ミクログリア / 炎症 / 抑うつ症状 |
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| Outline of Research at the Start |
うつ病においては、その生物学的な病態機序が明らかにされていないため、決定的な治療法や薬剤が存在しないのが現状である。近年、うつ病や統合失調症といった精神疾患の病態形成に、異常な炎症の関与が指摘されている。我々のグループが最近行った研究結果から、リポ多糖の事前投与による免疫賦活化を介した抑うつ症状発症抑制効果が示唆された。そこで、本研究では、脳における免疫担当細胞であるミクログリアに着目して、この抑うつ症状発症予防効果について詳細に明らかにし、病態解明とともに、抑うつ症状発症予防や治療に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、うつ病の病態メカニズムとして指摘されている視床下部-下垂体-副腎系の異常を再現した、コルチコステロン投与モデルを対象に、リポ多糖の事前投与による精神症状発症予防効果を検討した。コルチコステロン投与モデルマウスは、ガラス玉覆い隠し試験において埋めるガラス玉の数が対照マウスと比較して有意に増加し、不安の上昇が示唆された。このモデルマウスに対してリポ多糖の事前投与を行ったところ、コルチコステロン投与を行っても、ガラス玉覆い隠し試験における埋めるガラス玉の数は対照マウスと有意差がなく、視床下部-下垂体-副腎系の異常を介した精神症状発症に対しても、脳内免疫系のコントロールによる発症予防が有効であることが示された。生化学的な知見を得るために、行動実験後のマウスから脳を摘出し、RNA抽出した。抽出したRNAからcDNAを合成し、リアルタイムPCRによる遺伝子発現解析を行った。その結果、自然免疫系の活性制御に関わるトル様受容体4（TLR4）遺伝子の発現が、対照群と比較して、コルチコステロンを投与されたマウスが上昇していた。また、リポ多糖の事前投与を行っておくと、コルチコステロン投与による発現上昇が抑制された。このことから、事前投与の不安症状発症予防効果のメカニズムとして、自然免疫伝達経路のメンテナンス効果が示唆された。
また、2022年度に行う、精神症状の病態形成におけるミクログリアの寄与を確認する目的で、PLX3397投与によるミクログリアを消去（Elmore et al., 2014)したマウスを用いるが、本年度はその予備的検討として、ミクログリア消去が安定的に行えることを確認した。結果として、再現性をもって安定的にミクログリアの消去が可能であることが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ミクログリアの活性化マーカー遺伝子プロモータにルシフェラーゼ遺伝子（発光遺伝子）を接続してミクログリアの活性化を可視化する計画については、ルシフェラーゼに対する基質の代謝によって発生する発光が分解されるまでに時間がかかり、発光が維持されてしまう問題が発生した。そのため、ミクログリアの活性化状態をリアルタイムで可視化する項目については、共同研究者とも改めて方法等を検討したが、計画通りの結果が期待できないと考えられるため、この計画は実施困難であると考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は以下の点について検討する。
①抑うつ症状や不安と行った精神症状の病態形成とミクログリアとの因果関係の解明
②精神症状の病態とミクログリアの状態との関係の解明
①は、ミクログリアを消去する為にPLX3397をマウスに投与し、ミクログリアの無い状態を作成し、不安症状や抑うつ状態を検証する。また、リポ多糖投与による神経炎症誘導や、軽度の衝撃波曝露を行った後に不安や抑うつ状態を評価することで、精神症状の病態形成に寄与するか、について検証する。
②は、リポ多糖の事前投与によるエンドトキシン耐性が誘導されたマウスや、ストレス負荷による抑うつや不安状態のマウスの脳からミクログリアを選択的に回収し、ミクログリアに存在する多様なマーカー分子を標的に、FACSソーティングを行い、精神症状発症抑制効果や精神症状に関係するミクログリアの状態を明らかにする。脳内免疫担当細胞として知られているミクログリアであるが、近年、サイトカインの放出や貪食以外にも、シナプス再構成や概日リズムの制御など、多様な機能を持つことが指摘されている。本研究では、ミクログリアを多様なマーカーを用いて層別化し、精神症状とミクログリアとの関係をより詳細に明らかにすることを目的とする。
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