2019 Fiscal Year Research-status Report
一細胞遺伝子発現解析の実現による統合失調症病態メカニズム解明と創薬への応用
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18K07578
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
前川 素子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (50435731)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 統合失調症 / 治療薬 / PPARAアゴニスト / 脳移行性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜研究目的＞マウスの脳組織をシングルセルに分離して、細胞腫特異的なシグナルカスケードを検討する。また、統合失調症治療薬候補の脳移行性の高いPPARAアゴニストを探索する。
＜R元年度の研究実績＞東京大学創薬機構の化合物ライブラリーに登録されている化合物の中から、化学構造上、脳移行性が高く、PPARAリガンド候補と考えられる285化合物の提供を受けた。CV-1細胞を用いて、GAL4-human PPAR alpha融合タンパク質発現プラスミド, TK-MH100x4-luc (Fireflyルシフェラーゼを発現するレポータープラスミド)、Renillaルシフェラーゼ構成的発現プラスミド（内部標準）の三種を遺伝子導入した。その後、候補化合物1uMを含むDMEM培地(phenol red不含、10%活性炭処理FBSを含む)に交換し、細胞溶解液（dual lucferase assay sysmtem）を用いて細胞を破砕し、プレートリーダーにてルシフェラーゼ活性（Firefly+Renilla）を測定した。その結果、66化合物がPPARA活性をもつことを確認した。さらに、BBB predictor (https://www.cbligand.org/BBB/) を用いてbood-brain barrier (BBB) 透過性を予測した結果、66化合物中42化合物がBBBを通過する可能性があることを明らかにした。
＜意義、重要性＞申請者は、PPARAアゴニストが統合失調症の治療薬になりうる可能性があることを見出している。しかし既存のPPARAアゴニストは、脳移行性が不十分である可能性がある。そこで、本研究により、脳移行性の高いPPARAアゴニストが同定できれば、将来的に統合失調症の治療薬または予防薬として使用できる可能性がある。
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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
令和元年度は、培養細胞を用いて、脳移行性の高いPPARAアゴニストの候補物質のスクリーニングを行なった。その結果、PPARAのアゴニストとして、66化合物を同定した。さらに、その中でも脳移行性が高いと考えられる42化合物を同定した。よって、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、今年度検討したPPARAアゴニスト候補化合物の中から、PPARA選択性が高く、活性の高いものを選択する。選択した化合物ととうおぐ失調症モデルマウスに投与し、統合失調症様表現型改善の有無を検討する。また、候補物質の影響を細胞腫ごとに調べるため、候補物質を投与した野生型マウスのCortexからシングル核の分離を行い、細胞腫ごとにシグナルカスケードの検討を行う。上記の解析により、核内受容体PPARAと統合失調症病態生理の関連を考察する。
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| Causes of Carryover |
最終年度の実験に使用する化合物の購入費として使用するため、前年度から繰り越しを行った。
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[Journal Article] Investigation of betaine as a novel psychotherapeutic for schizophrenia2019
Author(s)
Ohnishi T, Balan S, Toyoshima M, Maekawa M, Ohba H, Watanabe A, Iwayama Y, Fujita Y, Tan Y, Hisano Y, Shimamoto-Mitsuyama C, Nozaki Y, Esaki K, Nagaoka A, Matsumoto J, Hino M, Mataga N, Hayashi-Takagi A, Hashimoto K, Kunii Y, Kakita A, Yabe H, Yoshikawa T
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Journal Title
EBioMedicine
Volume: 45
Pages: 432～446
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 核内受容体PPARαが統合失調症病態メカニズムにおいて果たす役割2019
Author(s)
和田唯奈, 大西哲生, Balan Shabeesh, 岩山佳美, 大羽尚子, 渡邉明子, 久野泰子, 野崎弥生, 豊田倫子, 松岡茂, 岩本和也, 下郡智美, 糸川昌也, 小林哲幸, 吉川武男, 前川素子
Organizer
第42回日本分子生物学会
