腸内細菌叢のマルチオミクス解析による統合失調症の病態解明

• Project/Area Number: 21K07481
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52030:Psychiatry-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 岡久 祐子 岡山大学, 大学病院, 講師 (90583097)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 統合失調症 / 腸内細菌叢 / メタボローム / マルチオミクス解析

Outline of Research at the Start

統合失調症の病態に免疫学的な機序が関わることがこれまでの遺伝子解析や疫学研究で示唆されている。腸内細菌叢は宿主免疫系を制御することで様々な生理機能や病態形成に関わっているが、腸内細菌叢とその代謝産物はbrain-gut-microbiota axis (脳－腸－腸内細菌軸)を介して中枢神経系の活動に影響し、統合失調症の病態にも関与するとして、近年注目を集めている。本研究では、日本人統合失調症患者を対象として腸内細菌叢のメタボローム解析を行い、患者で変化している個々の細菌種と代謝物質との相関について解析し、統合失調症の病態解明の手掛かりを得ることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

統合失調症の病態に免疫学的な機序が関わることがこれまでの遺伝子解析や疫学研究で示唆されている。腸内細菌叢は宿主免疫系を制御することで様々な生理機能や病態形成に関わっているが、腸内細菌叢とその代謝産物はbrain-gut-microbiota axis (脳－腸－腸内細菌軸)を介して中枢神経系の活動に影響し、統合失調症の病態にも関与するとして、近年注目を集めている。本研究では、日本人統合失調症患者を対象として腸内細菌叢のメタボローム解析を行い、患者で変化している個々の細菌種と代謝物質との相関について解析し、統合失調症の病態解明の手掛かりを得ることを目的とする。
解析の対象は、岡山大学病院精神科神経科を受診した外来または入院患者で、DSM-5及ICD-10を用いて統合失調症と診断された18歳～65歳までの患者と年齢、性を一致させた健常対照者で、研究の趣旨を説明し同意の得られた対象者から糞便採取を行う。統合失調症患者の臨床症状や重症度、認知機能との関連も検討する。検討に用いる評価尺度である陽性・陰性症状評価尺度(PANSS)、全般的機能評価尺度(GAF)、臨床的全般改善度(CGI)、統合失調症認知機能簡易評価尺度(BACS)、Wisconsin Card Sorted Test、前頭葉機能検査(FAB)、Japanese Adult Reading Test 、Wecheler Adult Intelligence Scale -Reviced (WAIS-R)等を統合失調症患者に施行した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

対象となる統合失調症患者の診察、臨床評価、試料採取を行っているが、COVID-19の影響のため、試料の採取が中断している状態である。解析必要数が揃い次第解析を行う予定としている。

Strategy for Future Research Activity

統合失調症患者の腸内細菌叢のメタボローム解析を行い、先行研究で得たメタゲノム解析の結果を合わせてマルチオミクス解析することで、患者で変化している個々の細菌種と代謝物質との相関について解析し、統合失調症の病態解明の手掛かりを得ることを予定している。解析の対象は、岡山大学病院精神科神経科を受診した外来または入院の患者で、DSM-5及びICD-10を用いて統合失調症と診断された18歳～65歳までの患者と年齢、性を一致させた健常者である。先行研究でメタゲノム解析を行ったサンプルと同一の、－80℃で凍結保存している統合失調症患者50サンプル、健常対照群50サンプルを用いてメタボローム解析を行い、疾患に寄与する腸内細菌叢の代謝産物を同定する。次に、食事、向精神薬等の薬物、運動時間、睡眠時間、喫煙などの生活習慣といった腸内細菌叢に影響を与える因子との相関についても検討を行い、多方面からのアプローチで統合失調症の病態解明を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Initial Outcomes of the Safe and Sound Protocol on Patients with Adult Autism Spectrum Disorder: Exploratory Pilot Study. (2023)
  • Author(s): Kawai H, Kishimoto M, Okahisa Y, Sakamoto S, Terada S, Takaki M
  • Journal Title: International journal of environmental research and public health Volume: 20(6) Issue: 6 Pages: 4862-4862
  • DOI: 10.3390/ijerph20064862
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comparison between olanzapine and aripiprazole treatment for 104?weeks after hospital discharge in schizophrenia spectrum disorders: a multicenter retrospective cohort study in a real-world setting (2023)
  • Author(s): Hosokawa T, Miyaji C, Yoshimura Y, Washida K, Yada Y,Sakamoto S, Okahisa Y, Takao S, Nomura A, Kishi Y, Harada T, Takaki M, Takeda T, Yamada N
  • Journal Title: Psychopharmacology Volume: 240(9) Issue: 9 Pages: 1911-1920
  • DOI: 10.1007/s00213-023-06407-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The validity of atypical psychosis diagnostic criteria to detect anti-NMDA receptor encephalitis with psychiatric symptoms (2022)
  • Author(s): Hinotsu K, Miyaji C, Yada Y, Kawai H, Sakamoto S, Okahisa Y, Tsutsui K, Kanbayashi T, Tanaka K, Takao S, Kishi Y, Takaki M, Yamada N.
  • Journal Title: Schizophr Res . Volume: 248 Pages: 292-299
  • DOI: 10.1016/j.schres.2022.08.024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transdiagnostic comparisons of intellectual abilities and work outcome in patients with mental disorders: multicentre study (2022)
  • Author(s): Sumiyoshi C, Ohi K, Fujino H, Yamamori H, Fujimoto M, Yasuda Y, Uno Y, Takahashi J, Morita K, Katsuki A, Yamamoto M, Okahisa Y, Sata A, Katsumoto E, Koeda M, Hirano Y, Nakataki M, Matsumoto J, Miura K, Hashimoto N, Makinodan M, Takahashi T, Nemoto K, Kishimoto T, Suzuki M, Sumiyoshi T, Hashimoto R.
  • Journal Title: BJPsych Open . Volume: 8(4) Issue: 4 Pages: 1-10
  • DOI: 10.1192/bjo.2022.50
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical moderators of response to nalmefene in a randomized-controlled trial for alcohol dependence: An exploratory analysis. (2022)
  • Author(s): Hashimoto N, Habu H, Takao S, Sakamoto S, Okahisa Y, Matsuo K, Takaki M, Kishi Y, Yamada N.
  • Journal Title: Drug Alcohol Depend. Volume: in press Pages: 109365-109365
  • DOI: 10.1016/j.drugalcdep.2022.109365
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association between depression in chronic phase and future clinical outcome of patients with schizophrenia. (2022)
  • Author(s): Yamada Y, Yamauchi Y, Sakamoto S, Fujiwara M, Okahisa Y, Takao S, Takaki M, Yamada N.
  • Journal Title: Psychopharmacology (Berl) Volume: 239 Issue: 3 Pages: 965-975
  • DOI: 10.1007/s00213-022-06099-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Decrease of Neutrophils After COVID-19 Vaccination in a Treatment-Resistant Patient With Schizophrenia Taking Clozapine. (2022)
  • Author(s): Takaki M, Yada Y, Sakamoto S, Fujiwara M, Okahisa Y, Yamada N.
  • Journal Title: J Clin Psychopharmacol. Volume: in press Issue: 3 Pages: 324-325
  • DOI: 10.1097/jcp.0000000000001527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mirtazapine Was Effective for a Patient With Benzodiazepine Dependence. (2022)
  • Author(s): Takaki M, Ishikawa R, Sakamoto S, Hashimoto N, Okahisa Y, Yamada N.
  • Journal Title: Clin Neuropharmacol. Volume: 45 Issue: 1 Pages: 11-12
  • DOI: 10.1097/wnf.0000000000000488
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impairment of early neuronal maturation in anti-NMDA-receptor encephalitis. (2022)
  • Author(s): Okamoto S, Takaki M, Hinotsu K, Kawai H, Sakamoto S, Okahisa Y, Takao S, Tsutsui K, Kanbayashi T, Tanaka K, Yamada N.
  • Journal Title: Psychopharmacology (Berl) Volume: 239 Issue: 2 Pages: 525-531
  • DOI: 10.1007/s00213-021-06036-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The relationship between plasma clozapine concentration and clinical outcome: a cross-sectional study. (2021)
  • Author(s): Yada Y, Kitagawa K, Sakamoto S, Ozawa A, Nakada A, Kashiwagi H, Okahisa Y, Takao S, Takaki M, Kishi Y, Yamada N.
  • Journal Title: Acta Psychiatr Scand. Volume: 143 Issue: 3 Pages: 227-237
  • DOI: 10.1111/acps.13264
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mechanisms Underlying the Comorbidity of Schizophrenia and Type 2 Diabetes Mellitus (2020)
  • Author(s): Mizuki Yutaka、Sakamoto Shinji、Okahisa Yuko、Yada Yuji、Hashimoto Nozomu、Takaki Manabu、Yamada Norihito
  • Journal Title: International Journal of Neuropsychopharmacology Volume: in press Issue: 5 Pages: 000-000
  • DOI: 10.1093/ijnp/pyaa097
  • NAID: 120007045004
  • Peer Reviewed / Open Access