Neuropeptides involved in rest mode using human cerebrospinal fluid

• Project/Area Number: 22K07571
• 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: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 福住 昌司 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 准教授 (10750002)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 昌由美 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 教授 (40216859) ; 神林 崇 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 教授 (50323150)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 睡眠 / オレキシン / 冬眠 / QRFP

Outline of Research at the Start

休息モードである「睡眠」や「冬眠」の制御機構は意外にも複雑で、それらの詳細な制御メカニズムは未だ解明に至らない。最近の研究では、ペプチドQRFPを特徴的に発現するQ神経がマウスにおける能動的低代謝誘導を可能にすると示された。この冬眠様状態を誘導する神経回路がヒトへの外挿性を有することの根拠を調べるため、脳内局所のQ神経の存在をRNAレベルで確認する。さらに、冬眠に関わる物質として、QRFPをヒトの脳脊髄液で測定する。冬眠のメカニズムを解明し人工冬眠の実現に役立てられる可能性のある研究であり、将来的に臓器保護、脳障害の保護など、ヒトの代謝を能動的かつ安全に下げる新たな低代謝療法の実現に貢献する。

Outline of Annual Research Achievements

休息モードである「睡眠」や「冬眠」の制御機構は意外にも複雑で、それらの詳細な制御メカニズムは未だ解明に至らない。最近の研究では、申請者が発見したペプチドQRFPを特徴的に発現する神経細胞（Q神経）がマウスにおける能動的低代謝誘導を可能にすると示された。この冬眠様状態を誘導する神経回路はヒトを含めた他の哺乳類にも普遍的に存在する可能性が高い。
本研究では、この冬眠様状態を誘導する神経回路がヒトへの外挿性を有することの根拠を調べるため、脳内局所のQ神経の存在をRNAレベルで確認する。さらに、冬眠に関わる物質として、QRFPをヒトの脳脊髄液で測定する。また、冬眠が低代謝にも関わることから、オレキシンとの相関も検討する。これらの結果を通して、将来的には休息モード「睡眠」および「冬眠」を調節する戦略を検討するのが本研究の目的である。
QIHのヒトへの外挿性の確認のため、まず、ヒトの視床下部のRNAを用いてQRFPｍRNAの定量を実施し発現していることを確認する。クラインレビン症候群および季節性感情障害患者の脳脊髄液検体を用いて、冬眠様行動を誘発するQ神経に発現しているQRFP、睡眠を抑制するレム睡眠を抑制するオレキシンを測定し変動を確認する。次いで二年目以降摂食関連ペプチドであるNPYおよびAgRPを測定し、休息モード関連ペプチドと摂食関連ペプチドの相互の相関を検討し、相互の調節機構を解明に結び付ける。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度は、ヒト視床下部RNAを購入し、QRFPのmRNA定量の準備をした。オレキシンとQRFPの測定はクラインレビン症候群および季節性感情障害患者検体の入手状況に応じて随時測定中である。

Strategy for Future Research Activity

二年目には、QRFPｍRNAの定量を実施する。オレキシンとQRFPの測定はクラインレビン症候群および季節性感情障害患者検体の入手状況に応じて随時測定するとともに、オレキシンとQRFPの相関関係を検討する。次いで二年目以降摂食関連ペプチドであるNPYおよびAgRPを測定し、休息モード関連ペプチドと摂食関連ペプチドの相互の相関を検討し、相互の調節機構を解明に結び付ける。

Research Products

• [Journal Article] 睡眠障害と認知症 睡眠を最適化して認知症の発症を遅らせることは可能なのか? (2022)
  • Author(s): 神林 崇, 大森 佑貴, 石戸 秀明, 小野 太輔, 千葉 滋, 小川 靖裕, 今西 彩, 筒井 幸, 福住 昌司, 木村 昌由美
  • Journal Title: Dementia Japan Volume: 36 Pages: 691-691
• [Journal Article] How to deal with "juvenile waking up difficulty" in junior and high school students who cannot get up in the morning. (2022)
  • Author(s): Kanbayashi T, Chiba S, Irukayama Y, Ishido H, Morita E, Nemoto T, Kondo H, Ogawaa Y, Ubara A, Fukusumi S, Kimura M.
  • Journal Title: Insomnia Research Volume: 31 Pages: 32-37
• [Presentation] Measurement of QRFP levels in cerebrospinal fluid in hypersomnia patients. (2022)
  • Author(s): Chiba, S., Shiino, T., Ishido, H., Imanishi, A., Fukusumi, S., Kimura, M., Kambayashi, T.
  • Organizer: GPCR Research Meeting
• [Presentation] Relationships among sleep regulatory neuropeptides in cerebrospinal fluid of patients with hypersomnia (2022)
  • Author(s): Miyazaki,S., Yoshizawa, K., Kodama, T., Ishido, H., Imanishi, A., Kashiwagi, M., Sasajima, T., Shimizu, S., Chiba, S., Han, G., Fukusumi, S., Kondo, H., Hayashi, Y., Kanbayashi, T., Kimura, M.
  • Organizer: The 26th Congress of the European Sleep Research Society 2022
  • Int'l Joint Research