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2017 Fiscal Year Research-status Report

薬物乱用防止を目指した薬物乱用患者とSHATI/NAT8Lの遺伝子関連解析

Research Project

Project/Area Number 17K19801
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

新田 淳美  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (20275093)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇野 恭介  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 助教 (30608774)
池田 和隆  公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 分野長 (60281656)
西澤 大輔  公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 主席研究員 (80450584)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
KeywordsSHATI/NAT8L / DNAメチル化 / 覚醒剤乱用患者 / バイサルトファイト法
Outline of Annual Research Achievements

我々は、すでに覚醒剤を連続投与したマウスの脳組織から取り出した遺伝子(DNA)と血液から抽出したDNAの両方で、Shati/Nat8lの遺伝子のプロモーター部位のメチル化(遺伝子修飾の1つの種類)が減少していることを見出している (Uno et al Plos One,e0167959, 2016)。脳組織については、これらが、覚醒剤投与によるShati/Nat8lの発現量の増加のメカニズムの少なくとも一部は、本遺伝修飾が関連していることが示唆されている。加えて、精神疾患患者血液のDNAでもメチル化が変化していることも明らかにしている。近年、薬物乱用者も精神疾患のカテゴリーとしてとらえられるようになってきていて、覚醒剤依存患者の診断や予防方法を確立する方法が見出すことが本研究の目的である。可能であれば、覚醒剤患者の治療薬の開発につながることができればと思っている。
覚醒剤乱用患者からの生体サンプルの入手は、我が国では非常に困難である。加えて、サンプル集積がされている研究機関があっても、改訂個人情報保護法を考え、サンプルを研究施設間で移動するには被験者の同意等が必要となり、非常に困難である。そこで、覚醒剤乱用患者の遺伝子を現有している東京都総合医学研究所へ実験に必要な機器や試薬を運搬し、富山大学の教員や大学院生が東京都医学総合研究所へ出張をして、実験を実施することで、それらのテクニカルな問題をクリアして実験を実施し、覚醒剤乱用患者と健常者のShati/Nat8lのメチル化の変化の比較を行、本研究成果を治療や予防に役立てたいと考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究では、覚醒剤依存者から得たDNAでのShati/Nat8lプロモーター部位の遺伝子修飾についての検討を行った。Japanese Genetics Initiative for Drug Abuse (JGIDA)で収集した覚醒剤乱用患者の遺伝子を分担研究者の池田和隆博士が東京都医学総合研究所にて現有している。改訂個人情報法のことを鑑み、研究施設間でのDNAの移動をしないようにして、それぞれの所属機関の倫理委員会の承認を得た上で、富山大学の教員や大学院生が1カ月にわたり、東京都総合医学研究所へ出張をして実験を行った。その折には、DNAの濃度を揃え、バイサルファイト化させた上で、パイロシークエンサーでDNAの配列を解明するという手法をとった。覚醒剤乱用患者と年齢が一致している健常者各100名ずつを検討した。覚醒剤乱用患者血液から抽出したDNAでは、Shati/Nat8l遺伝子のプロモーター部位の一部で、健常者血液から抽出したDNAと比較して、メチル化が変化していることを統計学的に明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

29年度には、それぞれ100名以上の覚醒剤乱用患者と健常者のShati/Nat8lのプロモーター部位の遺伝子修飾の変化を明らかにした。100名以上の覚醒剤患者の薬物摂取量や期間または男女などについての相関について30年度には明らかにしたい。加えて、本成果を社会に役立て、治療法や診断法に結びつけるために、多々の交絡因子ごとでの相関関係を統計学に明らかにする予定である。加えて、他の薬物乱用患者の遺伝子バンクにもアプローチをして、本研究を発展させる予定である。DNAを扱うにあたり、自国の個人情報保護法を尊重するが、それぞれの国ごとでのガイドラインに対応することが目下の課題であり、共同研究者との情報共有をすることを目指す。

Causes of Carryover

本研究は、覚醒剤乱用患者の遺伝子であるDNAを解析することを主としている。昨年、施行された改定個人情報保護法のこともあり、研究施設間での遺伝子の移動は被験者の同意等を考えると整備された大きなバンクほど困難である。そのため、富山大学に所属する教員や大学院生が東京都医学総合研究所へ出張をして、実験を行うことにしており、3月から4月にかけて実施をしている。6月の本研究費の採択の交付内定の後、東京都医学総合研究所と富山大学双方の倫理委員会への承認を受けるのに、半年以上の時間がかかったため、29年度には、1度しか出張できなかったことから、30年度以降に残額を使用したいと考えている。

  • Research Products

    (18 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Shati/Nat8l knockout mice show behavioral deficits ameliorated by atomoxetine and methylphenidate2018

    • Author(s)
      Toriumi Kazuya、Tanaka Junko、Mamiya Takayoshi、Alkam Tursun、Kim Hyoung-Chun、Nitta Atsumi、Nabeshima Toshitaka
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 339 Pages: 207~214

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2017.11.040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Overexpression of transmembrane protein 168 in the mouse nucleus accumbens induces anxiety and sensorimotor gating deficit2017

    • Author(s)
      Fu Kequan、Miyamoto Yoshiaki、Sumi Kazuyuki、Saika Eriko、Muramatsu Shin-ichi、Uno Kyosuke、Nitta Atsumi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12 Pages: 12:e0189006

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0189006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Behavioral impairment in SHATI/NAT8L knockout mice via dysfunction of myelination development2017

    • Author(s)
      Sumi Kazuyuki、Uno Kyosuke、Noike Hiroshi、Tomohiro Takenori、Hatanaka Yasumaru、Furukawa-Hibi Yoko、Nabeshima Toshitaka、Miyamoto Yoshiaki、Nitta Atsumi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 16872

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17151-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of the accumbal osteopontin-interacting transmembrane protein 168 in methamphetamine-induced place preference and hyperlocomotion in mice2017

    • Author(s)
      Fu Kequan、Miyamoto Yoshiaki、Otake Kazuya、Sumi Kazuyuki、Saika Eriko、Matsumura Shohei、Sato Naoki、Ueno Yuka、Seo Seunghee、Uno Kyosuke、Muramatsu Shin-ichi、Nitta Atsumi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 13084

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13289-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Striatal N-Acetylaspartate Synthetase Shati/Nat8l Regulates Depression-Like Behaviors via mGluR3-Mediated Serotonergic Suppression in Mice2017

    • Author(s)
      Miyamoto Yoshiaki、Iegaki Noriyuki、Fu Kequan、Ishikawa Yudai、Sumi Kazuyuki、Azuma Sota、Uno Kyosuke、Muramatsu Shin-ichi、Nitta Atsumi
    • Journal Title

      International Journal of Neuropsychopharmacology

      Volume: 20 Pages: 1027~1035

    • DOI

      10.1093/ijnp/pyx078

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The involvement of brain-derived neurotrophic factor in 3,4-methylenedioxymethamphetamine-induced place preference and behavioral sensitization2017

    • Author(s)
      Mouri Akihiro、Noda Yukihiro、Niwa Minae、Matsumoto Yurie、Mamiya Takayoshi、Nitta Atsumi、Yamada Kiyofumi、Furukawa Shoei、Iwamura Tatsunori、Nabeshima Toshitaka
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 329 Pages: 157~165

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2017.04.052

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] nduction system of Shati/Nat8L expression by methamphetamine via dopamine D1 signaling pathway2017

    • Author(s)
      Uno K, Miyazaki T, Miyamoto Y, Nitta A
    • Organizer
      The 5th Congress of AsCNP 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The combination of presynaptic cytomatrix protein Piccolo knockdown in the prefrontal cortex and mild social defeat stress induces schizophrenia-like behaviors in mice2017

    • Author(s)
      3) Miyamoto Y, Hamatani K, Inagaki R, Sato K, Muramatu SI, Nabeshima T, Uno K, Nitta A
    • Organizer
      The 5th Congress of AsCNP 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel molecules, Shati/Nat8l, Piccolo and TMEM168, protect methamphetamine dependence in mice. Joint AsCNP-ASNP meeting (JM02 Addiction research collaborations in Asia)2017

    • Author(s)
      Nitta A
    • Organizer
      The 5th Congress of AsCNP 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Study of Teneurin-4 function to establish the bipolar disease mice model using CRISPR-Cas9 system2017

    • Author(s)
      Miyashita M, Uno K, Nakano F, Nishizono H, Muramatsu SI , Miyamoto Y, Nitta A
    • Organizer
      第60回日本神経化学会大会
  • [Presentation] Enhanced locomotor activity and impaired prepulse inhibition induced by presynaptic cytomatrix protein Piccolo knockdown in the amygdala of mice2017

    • Author(s)
      Hamatani K, Miyamoto Y, Oketani Y, Muramatsu SI , Uno K, Nitta A
    • Organizer
      第60回日本神経化学会大会
  • [Presentation] マウス線条体でのShati/Nat8l過剰発現によるセロトニン神経系を介する情動性調節2017

    • Author(s)
      東 颯太, 宮本嘉明, 家垣典幸, 傅 かぜん, 鷲見和之, 石川雄大, 村松慎一, 宇野恭介, 新田淳美
    • Organizer
      第68回薬理学会北部会
  • [Presentation] 幼若期のミエリン形成の遅延による SHATI/NAT8L KOマウスの社会性低下や不安作用の増大2017

    • Author(s)
      15) 新田淳美, 鷲見和之, 友廣岳則, 畑中保丸, 日比陽子, 宮本嘉明, 鍋島俊隆, 宇野恭介
    • Organizer
      第39回 日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会合同年会
  • [Presentation] 依存性薬物の薬理作用発現を抑制する分子群 行動薬理学的・生化学的研究,シンポジウム19依存性薬物の光と影.2017

    • Author(s)
      新田淳美
    • Organizer
      第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会合同年会
  • [Book] Shati/Nat8l and N-acetylaspartate (NAA) have important roles in regulating nicotinic acetylcholine receptors in neuronal and psychiatric diseases in animal models and humans IN“Nicotinic Acetylcholine Receptor Signaling in Neuroprotection”2018

    • Author(s)
      Nitta A*, Noike H, Sumi K, Miyanishi H, Tanaka T, Nagakura M, Iegaki N, Kaji JI, Miyamoto Y, Muramatsu SI, Uno K.
    • Total Pages
      191
    • Publisher
      Springer Nature
    • ISBN
      978-981-10-8487-4
  • [Remarks] こころの病気を探求する

    • URL

      http://sai-jisedai.jugem.jp/

  • [Remarks] 富山大学薬学部薬物治療学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/yakuchi/top.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許2017

    • Inventor(s)
      新田淳美、鷲見和之、野池悠、宇野恭介
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人富山大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-148780

URL: 

Published: 2018-12-17  

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