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2021 Fiscal Year Annual Research Report

中間表現型の線形性を活用する統合失調症の病態研究

Research Project

Project/Area Number 19H03589
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

糸川 昌成  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, 副所長 (40332324)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords中間表現型 / 統合失調症 / レア・バリアント / 分子マーカー
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の核心は、多くの内科疾患は症状に線形性があるが、統合失調症の幻覚や妄想は非線形である点であり、学術的「問い」はmissing heritabilityをバ
イオマーカーでつなぐことで見えてくる中程度のエフェクトサイズがどのように形成されるのかというものである。
missing heritabilityにおいて、線形性をもつバイオマーカー(中間表現型)が臨床像の非線形性に変換される機序について探求する。治療抵抗性症例の血液を用いてメタボローム解析を行い、外れ値を示す症例を同定する。外れ値を示した分子の代謝律速酵素をリシークエンスしてエフェクトサイズの大きなレア・バリアントを同定する。一般症例の血液を用いて、治療抵抗性症例で外れ値を示した分子を測定した。一般症例を用いて律速酵素のコモン・バリアントを解析し、分子濃度も検討して正常値を超える症例とコモン・バリアントの関連を検討する。レア・バリアント症例のはずれ値よりは低く、コモン・バリアント患者の異常値よりは大きな数値を示した被験者で、律速酵素以外で代謝にかかわる複数の酵素遺伝子でコモン・バリアントを解析した。先行したGLO1のレア・バリアントとコモン・バリアントで治療抵抗性が両者をつなぐ表現型として示唆された。モデルマウスでは、脳内部位によりカルボニルストレスに対する脆弱性に差がある可能性が示唆された。レア・バリアント症例が樹立したiPS細胞から分化誘導して中枢系細胞では、細胞種により脆弱性の違いが示唆された。
これら分子マーカーから、精神症状の成立過程を解明するには、創発現象の壁を超える点が今後取り組むべき課題である。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Schizophrenia-mimicking layers outperform conventional neural network layers.2022

    • Author(s)
      Mizutani R, Noguchi S, Saiga R, Miyashita M, Arai M, Itokawa M.
    • Journal Title

      Front Neurorobot.

      Volume: 16 Pages: 851471

    • DOI

      10.3389/fnbot.2022.851471.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vitamin B6 deficiency hyperactivates the noradrenergic system, leading to social deficits and cognitive impairment.2021

    • Author(s)
      Toriumi K, Miyashita M, Suzuki K, Yamasaki N, Yasumura M, Horiuchi Y, Yoshikawa A, Asakura M, Usui N, Itokawa M & Arai M.
    • Journal Title

      Trans Psychiatry

      Volume: 11 Pages: 262

    • DOI

      10.1038/s41398-021-01381-z.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Brain capillary structures of schizophrenia cases and controls show a correlation with their neuron structures.2021

    • Author(s)
      Saiga R, Uesugi M, Takeuchi A, Uesugi K, Suzuki Y, Takekoshi S, Inomoto C, Nakamura N, Torii Y, Kushima I, Iritani S, Ozaki N, Oshima K, Itokawa M, Arai M, Mizutani R.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 11 Pages: 11768

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91233-z.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Advanced glycation end products and cognitive impairment in schizophrenia.2021

    • Author(s)
      Kobori A,Miyashita M,Miyano Y, Suzuki K, Toriumi K, Niizato K, Oshima K, Imai A, Nagase Y, Yoshikawa A, Horiuchi Y, Yamasaki S, Nishida A, Usami S, Takizawa S, Itokawa M, Arai H, Arai M.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 16 Pages: e0251283

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0251283.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Combined glyoxalase 1 dysfunction and vitamin B6 deficiency in a schizophrenia model system causes mitochondrial dysfunction in the prefrontal cortex.2021

    • Author(s)
      Toriumi K,Berto S,Koike S, Usui N, Dan T, Suzuki K, Miyashita M, Horiuchi Y, Yoshikawa A, Asakura M, Nagahama K, HC Lin , Sugaya Y, Watanabe T, Kano M, Ogasawara Y, Miyata T, Itokawa M, Arai M.
    • Journal Title

      Redox Biol

      Volume: 45 Pages: 102057

    • DOI

      10.1016/j.redox.2021.102057.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High Sucrose Diets Contribute to Brain Angiopathy with Impaired Glucose Uptake, and Psychosis-related Higher Brain Dysfunctions in Mice.2021

    • Author(s)
      Hirai S, Miwa H, Tanaka T, Itokawa M, et al.
    • Journal Title

      Sci Adv.

      Volume: 7 Pages: eabl6077

    • DOI

      10.1126/sciadv.abl6077.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] AKR1A1 variant associated with schizophrenia causes exon skipping, leading to loss of enzymatic activity.2021

    • Author(s)
      Iino K, Toriumi K, Agarie R, Itokawa M, et al.
    • Journal Title

      Front Genet

      Volume: 12 Pages: 762999

    • DOI

      10.3389/fgene.2021.762999.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 統合失調症にバイオマーカーはあるのか2021

    • Author(s)
      糸川昌成
    • Organizer
      日本精神神経科診療所協会第27回学術研究会
  • [Presentation] 病いは物語である2021

    • Author(s)
      糸川昌成
    • Organizer
      第11回都医学研シンポジウム
  • [Presentation] 生物学的精神医学はどこまでKraepelinの夢に迫れたのだろう2021

    • Author(s)
      糸川昌成
    • Organizer
      第15回日本統合失調症学会
  • [Presentation] microRNA遺伝子部分欠失を伴う思春期発症カルボニルストレス性統合失調症患者の一例2021

    • Author(s)
      吉川茜, 久島周, 鈴木一浩, 宮下光弘, 鳥海和也, 堀内泰江, 尾崎紀夫, 糸川昌成, 新井誠
    • Organizer
      第15回日本統合失調症学会
  • [Presentation] Glo1遺伝子欠損とビタミンB6欠乏による新たなカルボニルストレス性統合失調症マウスモデルの解析2021

    • Author(s)
      鳥海和也, 鈴木一浩, 小池伸, 宮下光弘, 堀内泰江, 吉川茜, 小笠原裕樹, 糸川昌成, 新井誠
    • Organizer
      第15回日本統合失調症学会
  • [Presentation] 非侵襲的測定法を用いた統合失調症と週末糖化産物(advanced glycation end-products, AGEs)の関連研究2021

    • Author(s)
      宮下光弘, 鈴木一浩, 鳥海和也, 堀内泰江, 吉川茜, 江越正俊, 宮野康寛, 糸川昌成, 新井誠
    • Organizer
      第15回日本統合失調症学会
  • [Remarks] 統合失調症プロジェクト

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/schizo-dep/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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