2016 Fiscal Year Research-status Report
統合失調症の診断と適切な薬物治療への橋渡しとなるバイオマーカーに関する研究
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16K08383
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| Research Institution | Meiji Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
小笠原 裕樹 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (20231219)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | carbonyl stress / methylglyoxal / schizophrenia / Nrf2 pathway / glutathione / polysulfide / persulfide / carnosic acid |
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| Outline of Annual Research Achievements |
28年度の研究において、統合失調症患者血漿中のトータルカルボニルタンパク質量が、比較的若い患者において高い傾向にあることが明らかとなった。一方で、赤血球中のカルボニルタンパク質量には、統合失調症患者と健常人において、有意な差は見られなかった。しかし、各種のAGEs抗体を用いたウエスタンブロット法による検討の結果、赤血球中の58kDのタンパク質が、アルグピリミジン化しており、そのシグナルが、健常人に比べ明らかに強い統合失調症患者検体が見出された。
神経細胞を用いた検討においては、メチルグリオキサールが誘導するカルボニルストレスに対し、ポリスルフィド（H2Sn)などの結合型イオウ種が、防御的に働くことが明らかとなった。更に、転写因子Nrf2の活性化剤であるカルノシン酸およびCDDO-Imを、ヒト由来神経細胞株SH-SY5Yに前処理するとき、メチルグリオキサール処理による細胞毒性が軽減されることを明確にした。また、Nrf2活性化効果を有する結合型イオウ種であるポリスルフィドを用いて同様の検討を行った。その結果、メチルグリオキサールが誘導する細胞毒性に対する結合型イオウの効果には、Nrf2系の活性化のみならず、直接的な消去作用が関与していることが示唆された。加えて、Nrf2活性化によるカルボニルストレスの軽減、抑制効果においては、グルタチオン合成の律速酵素であるGCLと、シスチンのトランスポーターであるxCTの発現増大による細胞内グルタチオン濃度の上昇が、最も重要な要因であることを初めて明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
カルボニルストレス性統合失調症の、新規なバイオマーカーとして、統合失調症患者赤血球中に見出したアルグピリミジン化されたタンパク質の精製を試み、LC-MS/MSを用いた解析から、3種のタンパク質を同定することができた。アルグピリミジン化を受けているものが、その中のどのタンパク質であるのかについて、現在解析中である。また、メチルグリオキサールが誘導する、神経細胞に対するカルボニルストレスが、Nrf2活性化剤の前処理により軽減されることを、メチルグリオキサールの蓄積により生じるAGEsである、MGH1およびCEL化されたカルボニル化タンパク質の生成、蓄積量の比較から証明することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
統合失調症患者より採取した赤血球中で、アルグピリミジン化を受けているタンパク質を同定するため、免疫沈降法などを用いて解析し、そのタンパク質を同定する。また、マウス脳内においてカルボニル化を受けやすいタンパク質を同定するため、メチルグリオキサールの投与を行いカルボニルタンパク質の精製、同定を試みる。カルボニル化され易い脳内タンパク質が特定された場合、そのタンパク質の機能を調べ、統合失調症との関わりについて考察し、検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
消耗品の中に、在庫が無く生産中のものがあり、次年度に購入することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品費として使用する。
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