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統合失調症の診断と適切な薬物治療への橋渡しとなるバイオマーカーに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K08383
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医療系薬学
研究機関明治薬科大学

研究代表者

小笠原 裕樹  明治薬科大学, 薬学部, 教授 (20231219)

研究協力者 糸川 昌成  
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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード統合失調症 / カルボニルストレス / メチルグリオキサール / バイオマーカー / 治療抵抗性 / 治療抵抗性統合失調症 / carbonyl stress / カルボニル化タンパク質 / glycation / schizophrenia / methylglyoxal / argpyrimidine / Nrf2 pathway / glutathione / polysulfide / persulfide / carnosic acid / 診断マーカー / 翻訳後修飾
研究成果の概要

本研究から、①患者血漿中のカルボニル化タンパク質量が有意に高く、若年ほどその傾向が顕著であり、特にIgG軽鎖及びアルブミンのAGEs化が亢進していることを明らかにした。②原因物質の1つと考えられたメチルグリオキサール(MGO)に対する高感度な定量法を開発した。③複数の患者赤血球中でアルグピリミジン化したタンパク質の蓄積を発見し、そのタンパク質を同定した。④カルボニルストレス性統合失調症モデルマウスを用いた予備検討において、低分子カルボニル化合物として、予想していた脳内MGOレベルの有意な上昇を見出した。以上の成果は、カルボニルストレス性統合失調症の診断、治療の橋渡しに繋がるものと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

治療抵抗性統合失調症患者の血液を用いて、バイオマーカーの探索を行った。本研究から得られた知見として、患者血漿中においてカルボニルタンパク質の有意な上昇と、患者赤血球中に、メチルグリオキサール(MGO)を前駆体として生成するアルグピリミジン構造を有する糖化タンパク質の蓄積を見出した。従って、カルボニルストレス性統合失調症と考えられる患者の割合は予想以上に多いことが示唆された。MGOが本疾患の原因物質である可能性が推定されたことから、今後、脳内タンパク質が糖化を受けることで生じるタンパク質機能や神経細胞構造の変化を詳細化することにより、本統合失調症の発症機序解明の糸口が見つかることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Troglitazone Impedes the Oligomerization of Sodium Taurocholate Cotransporting Polypeptide and Entry of Hepatitis B Virus Into Hepatocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Fukano Kento、Tsukuda Senko、Oshima Mizuki、Suzuki Ryosuke、Aizaki Hideki、Ohki Mio、Park Sam-Yong、Muramatsu Masamichi、Wakita Takaji、Sureau Camille、Ogasawara Yuki、Watashi Koichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 9 ページ: 3257-3257

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.03257

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Age-related alteration in the distribution of methylglyoxal and its metabolic enzymes in the mouse brain2019

    • 著者名/発表者名
      Koike S, Ando C, Usui Y, Kibune Y, Nishimoto S, Suzuki T, Ogasawara Y.
    • 雑誌名

      Brain Research Bulletin

      巻: 144 ページ: 164-170

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2018.11.025

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternative pathway of H2S and polysilfides production form reaction intermediate of 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase2018

    • 著者名/発表者名
      Nagahara N, Koike S, Nirasawa T ,Kimura H, Ogasawara Y
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 496 号: 2 ページ: 648-653

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.01.056

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 YI, Kayama T, Kibune Y, Nishimoto S, Koike S, Suzuki T, Horiuchi Y, Miyashita M, Itokawa M, Arai M, Ogasawara Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 493 ページ: 573-577

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cysteine persulfides and polysulfides produced by exchange reactions with H2S protect SH-SY5Y cells from methylglyoxal-induced toxicity through Nrf2 activation.2017

    • 著者名/発表者名
      Koike S, Nishimoto S, Ogasawara Y.
    • 雑誌名

      Redox Biol.

      巻: 12 ページ: 530-539

    • DOI

      10.1016/j.redox.2017.03.020

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of Nrf2 attenuates carbonyl stress induced by methylglyoxal in human neuroblastoma cells: Increase in GSH levels is a critical event for the detoxification mechanism.2017

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto S, Koike S, Inoue N, Suzuki T, Ogasawara Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 483 号: 2 ページ: 874-879

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.01.024

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polysulfides protect SH-SY5Y cells from methylglyoxal-induced toxicity by suppressing protein carbonylation: A possible physiological scavenger for carbonyl stress in the brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Koike S, Kayama T, Yamamoto S, Komine D, Tanaka R, Nishimoto S, Suzuki T, Kishida A, Ogasawara Y.
    • 雑誌名

      Neurotoxicology

      巻: 55 ページ: 13-19

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2016.05.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 疾患モデルマウスを用いたカルボニルストレス性統合失調症に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      木船 陽介、小池 伸、鈴木 俊宏、石田 洋一、鳥海 和也、新井 誠、 小笠原 裕樹
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 老齢マウス脳内におけるメチルグリオキサール濃度の測定2018

    • 著者名/発表者名
      小池 伸、安藤千尋、臼井遥祐、小笠原裕樹
    • 学会等名
      第28回日本臨床精神神経薬理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 統合失調症患者赤血球中のアルグピリミジン化タンパク質の同定2018

    • 著者名/発表者名
      木船 陽介、鹿山 将、小池 伸、鈴木 俊宏、石田 洋一、堀内 泰江、宮下 光弘、新井 誠、小笠原 裕樹
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞における Nrf2 活性化によるメチルグリオキ サール誘導性カルボニルストレスの軽減作用2017

    • 著者名/発表者名
      西本 翔一 、小池 伸 、井上 奈帆、鈴木 俊宏、小笠原 裕樹
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 8.グリオキサラーゼ1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合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞における結合型イオウの抗カルボニルストレス作用の検討2016

    • 著者名/発表者名
      小池 伸、小峰 大典、山元 繁秀、小笠原 裕樹
    • 学会等名
      第38回日本生物学的精神医学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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