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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of dopamine neurocircuits to identify novel therapeutic targets in psychiatric disorders

Research Project

Project/Area Number 16H05135
Research InstitutionKurume University

Principal Investigator

西 昭徳  久留米大学, 医学部, 教授 (50228144)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河原 幸江  久留米大学, 医学部, 准教授 (10279135)
大西 克典  久留米大学, 医学部, 助教 (10626865)
黒岩 真帆美  久留米大学, 医学部, 助教 (20585690)
外角 直樹  久留米大学, 医学部, 講師 (60368884)
首藤 隆秀  久留米大学, 医学部, 講師 (70412541)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsうつ病 / モデルマウス / ドパミン / 海馬歯状回 / 報酬系 / p11 / コリン作動性介在神経
Outline of Annual Research Achievements

統合失調症やうつ病などの精神疾患の病態にはドパミン神経系が関与するが、ドパミン神経系機能異常の原因と病態については不明な点が多い。統合失調症やうつ病の病態には、海馬を含むドパミン神経回路の機能異常が指摘されている。本研究では、ドパミン神経系を標的とした精神疾患治療薬の創薬基盤を形成することを目的ととして研究を実施した。
研究成果として、特にうつ病の病態におけるドパミン神経回路に関する研究で成果をあげた。まず、マウスに抗うつ薬であるfluoxetineを慢性投与すると海馬歯状回の成熟顆粒細胞にドパミンD1受容体の発現が誘導され、強度のストレス負荷によりfluoxetine抵抗性となったうつ様行動がドパミンD1受容体アゴニストの併用により改善することを明らかにした。さらに、海馬歯状回にドパミンD1受容体を過剰発現させるとマウスの行動において抗うつ薬類似の作用が認められた。海馬歯状回のドパミン神経系の重要性を示唆する結果である(Mol Psychiatry 2018)。
また、うつ病モデルであるp11欠損マウスは、行動的絶望(behavioral despair)とアンヘドニア(anhedonia; 無快楽症)を示すことが知られている。p11欠損マウス(オス)では、コカイン側坐核投与、嗜好性食品・メスマウスへの暴露といった報酬刺激に対する側坐核ドパミン応答が減弱しており、このドパミン応答減弱がアンヘドニアの原因と考えられた。特に、側坐核のコリン作動性介在神経に発現するp11が、報酬刺激に反応したコリン作動性介在神経活性化とAChによるドパミン放出促進に重要であることを明らかにした (eNeuro 2018)。
このように、うつ病の病態にはドパミン神経系が密接に関わっており、ドパミン神経系が治療抵抗性うつ病およびアンヘドニアの薬物療法の標的になると考えられた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ロックフェラー大学/アラバマ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ロックフェラー大学/アラバマ大学
  • [Int'l Joint Research] 大邱・慶北科学技術院(DGIST)(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      大邱・慶北科学技術院(DGIST)
  • [Journal Article] Adolescent psychosocial stress enhances sensitization to cocaine exposure in genetically vulnerable mice2019

    • Author(s)
      Hikida Takatoshi、Morita Makiko、Kuroiwa Mahomi、Macpherson Tom、Shuto Takahide、Sotogaku Naoki、Niwa Minae、Sawa Akira、Nishi Akinori
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.02.007

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Gap Junctions Interconnect Different Subtypes of Parvalbumin-Positive Interneurons in Barrels and Septa with Connectivity Unique to Each Subtype2018

    • Author(s)
      Shigematsu Naoki、Nishi Akinori、Fukuda Takaichi
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 29 Pages: 1414~1429

    • DOI

      10.1093/cercor/bhy038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cytomatrix proteins CAST and ELKS regulate retinal photoreceptor development and maintenance2018

    • Author(s)
      Hagiwara Akari、Kitahara Yosuke、Grabner Chad Paul、Vogl Christian、Abe Manabu、Kitta Ryo、Ohta Keisuke、Nakamura Keiichiro、Sakimura Kenji、Moser Tobias、Nishi Akinori、Ohtsuka Toshihisa
    • Journal Title

      The Journal of Cell Biology

      Volume: 217 Pages: 3993~4006

    • DOI

      10.1083/jcb.201704076

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Striosome-based map of the mouse striatum that is conformable to both cortical afferent topography and uneven distributions of dopamine D1 and D2 receptor-expressing cells2018

    • Author(s)
      Miyamoto Yuta、Katayama Sachiko、Shigematsu Naoki、Nishi Akinori、Fukuda Takaichi
    • Journal Title

      Brain Structure and Function

      Volume: 223 Pages: 4275~4291

    • DOI

      10.1007/s00429-018-1749-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] p11 in Cholinergic Interneurons of the Nucleus Accumbens Is Essential for Dopamine Responses to Rewarding Stimuli2018

    • Author(s)
      Hanada Y.、Kawahara Y.、Ohnishi Y. N.、Shuto T.、Kuroiwa M.、Sotogaku N.、Greengard P.、Sagi Y.、Nishi A.
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 5 Pages: 0332-18.2018

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0332-18.2018

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Obligatory roles of dopamine D1 receptors in the dentate gyrus in antidepressant actions of a selective serotonin reuptake inhibitor, fluoxetine2018

    • Author(s)
      Shuto Takahide、Kuroiwa Mahomi、Sotogaku Naoki、Kawahara Yukie、Oh Yong-Seok、Jang Jin-Hyeok、Shin Chang-Hoon、Ohnishi Yoshinori N.、Hanada Yuuki、Miyakawa Tsuyoshi、Kim Yong、Greengard Paul、Nishi Akinori
    • Journal Title

      Molecular Psychiatry

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1038/s41380-018-0316-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] p11 in cholinergic interneurons of the nucleus accumbens is essential for dopamine responses to rewarding stimuli.2019

    • Author(s)
      Kawahara Y, Hanada Y, Ohnishi YN, Shuto T, Kuroiwa M, Sotogaku N, Kawahara H, Nishi A.
    • Organizer
      第92回日本薬理学会年会
  • [Presentation] Dopamine D1 receptor activation in the dentate gyrus enhances antidepressant effects of SSRI.2018

    • Author(s)
      Shuto T, Kuroiwa M, Sotogaku N, Kawahara Y, Ohnishi Y, Hanada Y, Nishi A.
    • Organizer
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗うつ薬作用を増強する海馬歯状回ドパミンD1受容体作用2018

    • Author(s)
      西 昭徳
    • Organizer
      第22回活性アミンに関するワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] Role of dopamine D1 receptors in antidepressant action of SSRI2018

    • Author(s)
      Shuto T, Kawahara Y, Nishi A.
    • Organizer
      第45回日本脳科学会
  • [Presentation] Dopamine D1 receptor activation in the dentate gyrus enhances antidepressant effects of an SSRI, fluoxetine in a mouse model of depression.2018

    • Author(s)
      Shuto T, Kuroiwa M, Sotogaku N, Kawahara Y, Ohnishi Y, Hanada Y, Nishi A.
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 久留米大学医学部薬理学講座ホームページ What's new

    • URL

      http://www.med.kurume-u.ac.jp/med/pharm/index.html

  • [Remarks] 久留米大学ホームページ NEWS 「抗うつ薬作用には海馬歯状回ドパミンD1受容体が重要」

    • URL

      http://www.kurume-u.ac.jp/site/backno/20181214.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] IL-1β阻害薬2018

    • Inventor(s)
      外角 直樹、沈 龍佑、西 昭徳
    • Industrial Property Rights Holder
      外角 直樹、沈 龍佑、西 昭徳
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-121098

URL: 

Published: 2019-12-27  

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