糖化ストレス軸からの統合失調症の病態基盤の究明

• 研究課題/領域番号: 16H05380
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 精神神経科学
• 研究機関: 公益財団法人東京都医学総合研究所
• 研究代表者: 新井 誠 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, プロジェクトリーダー (80356253)
• 研究分担者: 瀧澤 俊也 東海大学, 医学部, 教授 (70197234)
• 研究協力者: 堀内 泰江 ; 宮下 和弘 ; 鳥海 和也 ; 鈴木 一浩 ; 吉川 茜
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2016年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 糖化 / 統合失調症 / GLO1 / カルボニルストレス / グリケーション / ライフコース / 終末糖化産物 / ライフステージ / 糖化ストレス / 神経科学 / 脳・神経 / トランスレーショナルリサーチ / グリオキサラーゼ / ピリドキサミン / 精神疾患 / バイオマーカー / メタボローム / 酸化ストレス / 遺伝子

研究成果の概要

カルボニルストレスが病態基盤として躁うつ病と統合失調症の一部の症例において、共通であることが示唆された。GLO1ノックアウトマウスモデルの行動解析において、行動量の減少や強制水泳試験における無動時間の短縮などを明らかとした。また、カルボニルストレス性統合失調症に由来するiPS細胞を樹立した。さらに、アストロサイトへ分化、誘導する系を確立し、抗糖化ストレス薬のスクリーニングを可能とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

精神疾患の多くの症例において糖尿病、心血管疾患、肥満など様々な合併症が問題視されている。身体疾患の増悪とも関連のあるカルボニルストレスを軸としてデータ資源を十分に有効活用することは、早期からの精神疾患・身体疾患の予防介入、健康増進に資する予防医学に貢献できるものと考えられ、その社会的意義は高い。統合失調症をはじめとする精神疾患の発症や病態の分子メカニズムを糖化ストレスの観点から理解する事は学術的に意義が高い。

研究成果

• [雑誌論文] Three-dimensional alteration of neurites in schizophrenia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mizutani R, Saiga R, Takeuchi A, Uesugi K, Terada Y, Suzuki Y, De Andrade V, De Carlo F, Takekoshi S, Inomoto C, Nakamura N, Kushima I, Iritani S, Ozaki N, Ide S, Ikeda K, Oshima K, Itokawa M, Arai M.
  • 雑誌名: Transl Psychiatry. 巻: 9 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/s41398-019-0427-4
  • NAID: 40022096063
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 臓器機能論による部品の科学-心はどこまでタンパク質なのか (2019)
  • 著者名/発表者名: 糸川昌成，宮下光弘，新井誠
  • 雑誌名: 精神科 巻: 34 ページ: 298-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] ビタミンB6と統合失調症 (2019)
  • 著者名/発表者名: 新井誠、宮下光弘、吉川茜、鈴木一浩、鳥海和也、堀内泰江、糸川昌成
  • 雑誌名: 臨床精神医学 巻: 48 ページ: 63-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] カルボニルストレスが亢進する統合失調症患者に対するピリドキサミンの治療可能性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮下光弘，高橋克昌，石本佳代，徳永太郎，鈴木一浩，堀内泰江，鳥海和也，岡崎祐士，糸川昌成, 新井誠
  • 雑誌名: 精神神経学雑誌 巻: 120 ページ: 861-867
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatial Resolution of Pre-reconstruction Raw Images and their Nano-CT Slices. (2018)
  • 著者名/発表者名: R Mizutani, R Saiga, S Takekoshi, C Inomoto, N Nakamura, M Arai,K Oshima, M Itokawa, Vincent De Andrade, Francesco De Carlo, A Takeuchi,K Uesugi, Y Terada, Y Suzuki.
  • 雑誌名: Proceedings of the 14th International Conference on X-ray Microscopy (XRM2018) 巻: 24 号: S2 ページ: 358-359
  • DOI: 10.1017/s1431927618014083
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Synchrotron Radiation Nanotomography of Biological Soft Tissues (2018)
  • 著者名/発表者名: R Saiga, S Takekoshi, C Inomoto, N Nakamura, M Arai, K Oshima,M Itokawa, M Hoshino, A Takeuchi, K Uesugi, Y Terada, Y Suzuki, R Mizutani.
  • 雑誌名: Proceedings of the 14th International Conference on X-ray Microscopy (XRM2018) 巻: 24 号: S2 ページ: 360-361
  • DOI: 10.1017/s1431927618014095
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative Analyses of Copy-Number Variation in Autism Spectrum Disorder and Schizophrenia Reveal Etiological Overlap and Biological Insights. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kushima I, (27名中略）, Hashimoto R,(80名中29番目) , et al.
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 24(11) 号: 11 ページ: 2838-2856
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.08.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pyridoxamine, A Novel Treatment For Schizophrenia With Enhanced Carbonyl Stress. (2018)
  • 著者名/発表者名: Itokawa M, Miyashita M, Arai M, Dan T, Takahashi K, Tokunaga T, Ishimoto K, Toriumi K, Ichikawa T, Horiuchi Y, Kobori A, Usami S, Yoshikawa T, Amano N, Washizuka S, Okazaki Y, Miyata T.
  • 雑誌名: Psychiatry Clin Neurosci. 巻: 72(1) 号: 1 ページ: 35-44
  • DOI: 10.1111/pcn.12613
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] iPS細胞を用いた精神疾患病態モデルの可能性と課題 (2018)
  • 著者名/発表者名: 堀内泰江，森暁，新井誠，糸川昌成
  • 雑誌名: 精神科臨床Legato 巻: 4(1) ページ: 21-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] 精神疾患治療薬開発の新しいアプローチ－病気と病気でないもの、モノかコトか－ (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸川昌成，新井誠
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 76(2) ページ: 120-126
  • NAID: 40021512193
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しい治療の糸口：カルボニルストレス (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸川昌成，新井誠，宮田敏男
  • 雑誌名: 日経サイエンス 巻: 1 ページ: 54-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of an argpyrimidine-modified protein in human red blood cells from schizophrenic patients: A possible biomarker for diseases involving carbonyl stress (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishida Y.I, Kayama T, Kibune Y, Nishimoto S, Koike S, Suzuki T, Horiuchi Y, Miyashita M, Itokawa M, Arai M, Ogasawara Y
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 493 号: 1 ページ: 573-577
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.08.150
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 生物学と統合失調症．「統合失調症」再考 (2017)
  • 著者名/発表者名: 糸川昌成，新井誠，針間博彦，齋藤正彦
  • 雑誌名: 精神医学 巻: 59(11) ページ: 1037-1044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peripheral Soluble RAGE Levels in Schizophrenia (2017)
  • 著者名/発表者名: M Miyashita, K Toriumi, Y Horiuchi, K Suzuki, M Itokawa, M Arai
  • 雑誌名: IMARS HIGHLIGHTS 巻: 12(5) ページ: 5-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 統合失調症スペクトラム障害および他の最新病性障害群 カルボニルストレス (2017)
  • 著者名/発表者名: 新井誠、宮下光弘、鳥海和也、堀内泰江、糸川昌成
  • 雑誌名: 精神医学症候群（第2版）別冊日本臨床 新領域別症候群シリーズ 巻: 37 ページ: 363-367
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution copy number variation analysis of schizophrenia in Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kushima I, Aleksic B, Nakatochi M, Shimamura T, Shiino T, Yoshimi A, Kimura H, Takasaki Y, Wang C, Xing J, Ishizuka K, Oya-Ito T, Nakamura Y, Arioka Y, Maeda T, Yamamoto M, Yoshida M, Noma H, Hamada S, Morikawa M, Uno Y, Okada T, Iidaka T, Iritani S, Yamamoto T,
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: 22 号: 3 ページ: 430-440
  • DOI: 10.1038/mp.2016.88
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Music-evoked emotions in schizophrenia (2016)
  • 著者名/発表者名: Abe D, Arai M, Itokawa M.
  • 雑誌名: Schizophr Res. 巻: S0920-9964(16) ページ: 30587-4
  • DOI: 10.1016/j.schres.2016.12.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The regulation of soluble receptor for AGEs contributes to carbonyl stress in schizophrenia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyashita M, Watanabe T, Ichikawa T, Toriumi K, Horiuchi Y, Kobori A, Kushima I, Hashimoto R, Fukumoto M, Koike S, Ujike H, Arinami T, Tatebayashi Y, Kasai K, Takeda M, Ozaki N, Okazaki Y, Yoshikawa T, Amano N, Washizuka S, Yamamoto H, Miyata T, Itokawa M, Yamamoto Y, Arai M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 479(3) 号: 3 ページ: 447-452
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.09.074
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Determination of methylglyoxal in human blood plasma using fluorescence high performance liquid chromatography after derivatization with 1,2-diamino-4,5-methylenedioxybenzene. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara Y, Tanaka R, Koike S, Horiuchi Y, Miyashita M, Arai M.
  • 雑誌名: J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 巻: 1029-1030 ページ: 102-5
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2016.07.019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] カルボニルストレス性統合失調症患者由来iPS細胞を用いた統合失調症病態解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀内泰江, 宮下光弘, 糸川昌成, 新井誠
  • 雑誌名: 分子精神医学 巻: 16(4) ページ: 15-21
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 統合失調症におけるカルボニルストレス (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮下光弘、堀内泰江、新井誠、糸川昌成.
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 67(5) ページ: 484-485
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 糖化ストレスマーカーと統合失調症 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新井誠、宮下光弘、小堀晶子、堀内泰江、鳥海和也、糸川昌成.
  • 雑誌名: 生物学的精神医学会誌 巻: 27(1) ページ: 8-14
  • NAID: 130006100373
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Beneficial life course intervention in critical and sensitive periods for glycation, oxidative stress, and nutritional epidemiology (2019)
  • 著者名/発表者名: M Arai
  • 学会等名: 19th TOKYO IGAKUKEN International Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Susceptibility to carbonyl stress in schizophrenia derived neural cellsderived neural cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Y Horiuchi, M Ishikawa, S Koike, A Mori, K Toriumi, N Obata, M Miyashita, M Ishikawa, Y Ogasawara, H. Okano, M. Arai
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Behavioral phenotype of glyoxalase 1 knockout mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: K Suzuki, K Ttoriumi, Y Horiuchi, M Miyashita, M Itokawa, M. Arai
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Pyridoxamine, a novel treatment for negative symptoms of schizophrenia. (2018)
  • 著者名/発表者名: M Arai, M. Miyashita, K. Toriumi, Y Horiuchi, A kobori, M Itokawa
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Pyridoxamine, a novel treatment for negative symptoms of schizophrenia (2018)
  • 著者名/発表者名: M Arai, M Miyashita, T Dan, K Toriumi, Y Horiuchi, K Suzuki, T Miyata, M Itokawa.
  • 学会等名: 13th International Symposium on The Maillard reaction
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of vitamin B6 deficiency on mouse behavior and monoaminergic system (2018)
  • 著者名/発表者名: K Toriumi, M Miyashita, Y Horiuchi, A Kobori, I Nohara, Y Shimada, M Hama, N Obata, M Itokawa, M Arai.
  • 学会等名: 13th International Symposium on The Maillard reaction
  • 国際学会
• [学会発表] 統合失調症における神経細胞の構造変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 刀さくら，佐藤夏菜，竹腰進，井野元智恵，中村直哉，新井誠，大島健一，糸川昌成，鳥居洋太，久島周，入谷修司，尾崎紀夫，竹内晃久，上杉健太郎，寺田靖子，鈴木芳生，Vincent De Andrade, Francesco De Carlo,, 雑賀里乃，水谷隆太
  • 学会等名: 第91回日本生化学会
• [学会発表] A challenging step forward in the development of truly pre-emptive sugar chain information trajectory (2018)
  • 著者名/発表者名: 新井誠
  • 学会等名: 第91回日本生化学会
  • 招待講演
• [学会発表] Schizophrenia and Advanced glycation end products (2018)
  • 著者名/発表者名: 新井誠
  • 学会等名: 第91回日本生化学会
  • 招待講演
• [学会発表] Carbonyl stress in mood disorder. (2018)
  • 著者名/発表者名: M Miyashita, K Suzuki, Y Horiuchi, K Toriumi, A Yoshikawa, M Egoshi, A Kobori, A Imai, Y Nagase, K Yuzawa, S Takizawa, S Washizuka, M Itokawa, M Arai
  • 学会等名: 第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会合同大会
• [学会発表] カルボニルストレス (2018)
  • 著者名/発表者名: 新井誠
  • 学会等名: 第13回日本統合失調症学会
  • 招待講演
• [学会発表] カルボニルストレスによる神経分化異常の分子病態 (2018)
  • 著者名/発表者名: 豊島学，大西哲生，新井誠，糸川昌成，岡野栄之，吉川武男
  • 学会等名: 第13回日本統合失調症学会
• [学会発表] Administration of high-dose pyridoxamine to adult mice (2017)
  • 著者名/発表者名: M Arai, K Toriumi, M Miyashita, Y Horiuchi, I Nohara, N Obata, G Konopka, M Itokawa, T Dan, T Miyata
  • 学会等名: WPA XVII WORLD CONGRESS OF PSYCHIATRY
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of deficiency of vitamin B6 on mouse behavior and monoaminergic system (2017)
  • 著者名/発表者名: K Toriumi, M Miyashita, Y Horiuchi, I Nohara, N Obata, G Konopka, M Itokawa, T Dan, T Miyata , M Arai
  • 学会等名: WPA XVII WORLD CONGRESS OF PSYCHIATRY
  • 国際学会
• [学会発表] Pyridoxamine, a novel treatment for negative symptoms of schizophrenia (2017)
  • 著者名/発表者名: M Miyashita, M Arai, T Dan, K Toriumi, Y Horiuchi, A Kobori, K Suzuki, M Itokawa, T Miyata
  • 学会等名: WPA XVII WORLD CONGRESS OF PSYCHIATRY
  • 国際学会
• [学会発表] 思春期の心身の健康と生活習慣行動：コホートへの糖化・酸化ストレスマーカー導入 (2017)
  • 著者名/発表者名: 新井誠
  • 学会等名: 第21回日本精神保健・予防学会
  • 招待講演
• [学会発表] iPS細胞から見える統合失調症の病理と今後の展開 (2017)
  • 著者名/発表者名: 豊島学，赤松和士，岡田洋平，大西哲生，新井誠，糸川昌成，岡野栄之，吉川武男
  • 学会等名: 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
• [学会発表] グリオキサラーゼI欠損マウス脳内のメチルグリオキサールの測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小池伸，西本翔一，川村久美子，鳥海和也，新井誠，小笠原裕樹
  • 学会等名: 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
• [学会発表] Carbonyls stress and Schizophrenia (2016)
  • 著者名/発表者名: M Arai
  • 学会等名: 14th IGAKUKEN International Symposium
  • 発表場所: 東京都医学総合研究所（東京都世田谷区）
  • 国際学会
• [学会発表] 私にとっての統合失調症研究を通じて～過去・現在・未来～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 新井誠
  • 学会等名: 第26回日本メイラード学会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 招待講演
• [学会発表] カルボニルストレスが亢進する統合失調症に対するピリドキサミン大量療法の効果の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮下光弘、新井誠、鳥海和也、堀内泰江、市川智恵、小堀晶子、高橋克昌、徳永太郎、石本佳代、湯澤公子、宇佐美慧、吉川武男、岡崎祐士、鷲塚伸介、天野直二、滝澤俊也、宮田敏男、糸川昌成．
  • 学会等名: 第38回日本生物学的精神医学会、第59回日本神経化学会合同年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
• [備考] 東京都医学総合研究所 統合失調症プロジェクト
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/project/detail/schizo-dep.html
• [備考] 東京都医学総合研究所 精神行動医学研究分野 統合失調症プロジェクト
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/schizo-dep/member.html
• [備考] 公益財団法人 東京都医学総合研究所
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/
• [備考] 公益財団法人 東京都医学総合研究所 統合失調症プロジェクト
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/schizo-dep/
• [学会・シンポジウム開催] 19th TOKYO IGAKUKEN International Symposium (2019)