培養神経細胞を用いた反復経頭蓋磁気刺激法の効果機序の解析

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K11224
• Research Institution: Aomori University
• Principal Investigator: 池田 哲朗 青森大学, 薬学部, 准教授 (10360489)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS) / ノルエピネフリントランスポーター(NET) / 神経様細胞PC12

Outline of Annual Research Achievements

うつ病、統合失調症、神経変性疾患や脳血管障害等による高次脳機能障害は原因が解明されておらず、複数の遺伝子の関与やネットワークの機能異常により発症すると考えられている。反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)は、磁気刺激装置による変動磁場発生によって、生体内に二次的に発生する過電流を通じて、生体内の神経組織を刺激すると考えられている。rTMSにより、これら疾患の症状改善効果が見受けられることは、磁気刺激により精神疾患・高次脳機能障害関連遺伝子の変動が起きていると考えられた。
申請者は、rTMSがマウス脳内で抗うつ薬の作用するノルエピネフリントランスポーター(NET)を変動することを報告した。より詳細に神経様細胞PC12でrTMSの効果を調べたところ、NETとそのドミナントネガティブ型NETbを変動していた。
そこで、一過性にNETとNETb遺伝子をPC12に共発現すると、細胞死に関連するシグナルカスケードが変動していた。R3年度は、変動している遺伝子群を同定するため、RT-PCRを行い、数種類の遺伝子が変動することを確認した。
五大疾患の一つである精神疾患、高次脳機能障害へのrTMSの作用機序は不明な点が多く、その解明は急務である。rTMSにより誘導されるNETとNETbの共発現後の新規細胞死関連シグナルカスケードで変動した遺伝子群の解析は、これら疾患の原因の解明、予防や新薬の開発に結び付く可能性があり、本研究から大きな波及効果が期待できる。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初予定位していた「①一過性にNETとNETbをPC12に共発現させて、変動する細胞死関連シグナルカスケードの遺伝子を同定する。」項目について、順調に進んでいる。PC12細胞への、一過性NETとNETbの共発現をRT-PCRで確認できた。その後、その他の変動する細胞死関連シグナルカスケードの遺伝子についてRT-PCRで確認できた。さらに関連する遺伝子の確認を行っている。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、当初予定していた「②薬剤誘導性にNETとNETbを同時に共発現できるPC12細胞株を樹立する（薬剤誘導性NET-NETb共発現 PC12）。」項目について研究を開始していく予定。