Development of imaging-based early diagnosis biomarkers of neurodegenerative disorders

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K07777
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: SHIMOJO MASAFUMI 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 研究員(任常) (20455348)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 生体脳イメージング / PET / シナプス / E/Iバランス / 神経炎症

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to establish new imaging biomarkers for early detection of 1) tau aggregation, 2) inhibitory synapse, and 3) reactive astrocyte in the pathogenic cascade of Alzheimer’s disease. We found that our reporter imaging method enables us to monitor the early stage of tau aggregates. We also found that selective degeneration of inhibitory synapse with hyperexcitability in the cortical circuit is critical early pathophysiology of tauopathy. Taken together, our imaging-based approach can facilitate a broad range of PET assessments for a variety of neurological disorders.

Free Research Field

神経科学、病態神経科学、細胞生物学、分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

回路E/Iバランスの破綻や神経炎症は幅広い神経精神疾患で観察される共通病態であり、こうした病態を生体イメージングにより画像描出しながら治療効果などを検証する事が可能となる事で、画期的な創薬研究に繋がる。レポーターイメージング法の更なる発展性を追求するとともに、炎症性アストロサイトの生体イメージング技術開発に引き続き取り組む事を通じて、より複雑な脳疾患病態メカニズム解明に向けた研究プラットフォーム構築が期待された。