内因性代謝産物の変動に着目した自閉症スペクトラム症の早期診断バイオマーカーの探索

• 研究課題/領域番号: 16K08948
• 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: 病態検査学
• 研究機関: 関西医科大学 (2019-2020); 同志社大学 (2016-2018)
• 研究代表者: 村上 由希 関西医科大学, 医学部, 助教 (50580106)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 自閉スペクトラム症 / アミノ酸代謝 / 炎症 / トリプトファン / 神経発達症 / キヌレニン / 行動異常 / 母体環境 / 母胎環境 / 脳・神経 / トリプトファン代謝 / 自閉症スペクトラム症

研究成果の概要

本研究は、環境因子あるいは遺伝的素因によって発症する自閉スペクトラム症（ASD)モデル動物を作製し、内因性代謝産物の変動から、ASDの早期診断マーカー候補を探索することを主たる目的に実施された。本研究により、遺伝的素因によって発症するASD/注意欠如多動性障害を併発したモデル動物において、幼若期から必須アミノ酸であるトリプトファン（TRP）代謝産物が変動していることが明らかになった。また環境要因である母体炎症によってもTRP代謝産物が変動していることが明らかになった。これらの結果から、内因性代謝産物が客観的診断マーカーとして有用である可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自閉スペクトラム症（ASD）は神経発達症の一つで、生涯に渡って続く障害である。診断方法は専門的な医師による面接や保護者からの発育状態の聞き取りなど行動観察によるところが大きく、客観的診断マーカーはほとんど明らかにされていない。本研究の成果は、必須アミノ酸という重要な栄養素とその代謝産物がASDの病態に関与している可能性と、それらの測定が診断マーカーとして有用である可能性を示したことである。

研究成果

• [雑誌論文] Decline of Plasma Concentrations of Interleukin-18 in Severely Malnourished Patients with Anorexia Nervosa: Exploratory Analysis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, Oya-Ito T, Murakami Y, Saito K, Furuta S, Yu Y, Imaeda M, Kunimoto S, Ozaki N.
  • 雑誌名: Nutrients. 巻: 11(3) 号: 3 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3390/nu11030540
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Information Delivery Methods and their Association with Older Adults Memory and Comprehension. (2019)
  • 著者名/発表者名: Imamura Y, Murakami Y, Mitani S 他6名
  • 雑誌名: Journal of Aging Science 巻: 7(2) 号: 02 ページ: 1-7
  • DOI: 10.35248/2329-8847.19.07.207
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Altered kynurenine pathway metabolites in a mouse model of human attention-deficit hyperactivity/autism spectrum disorders: A potential new biological diagnostic marker. (2019)
  • 著者名/発表者名: Murakami Y, Imamura Y, Saito K, Sakai D
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 10(1) 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1038/s41598-020-60585-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Profound haemodynamic response in the prefrontal cortex induced by musical stimuli. (2018)
  • 著者名/発表者名: Imamura Y, Murakami Y, Miura K, Koh S 他4名
  • 雑誌名: J Neurosci Brain Imaging 巻: 2(1:2) ページ: 1-13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Astroglial major histocompatibility complex class I following immune activation leads to behavioral and neuropathological changes. (2018)
  • 著者名/発表者名: A Sobue, N Ito, T Nagai, W Shan, K Hada, Nakajima A, Y Murakami, A Mouri, Y Yamamoto, T Nabeshima, K Saito, K Yamada
  • 雑誌名: Glia 巻: 66 号: 5 ページ: 1034-52
  • DOI: 10.1002/glia.23299
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Kynurenine 3-monooxygenase is implicated in antidepressants-responsive depressive-like behaviors and monoaminergic dysfunctions (2017)
  • 著者名/発表者名: Tashiro T , Murakami Y , Mouri A , Imamura Y, Nabeshima T, Yamamoto, Y , Saito, K
  • 雑誌名: BEHAVIOURAL BRAIN RESEARCH 巻: 317 ページ: 279-285
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2016.09.050
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Histone Acetylation on N-Methyl-D-Aspartate 2B Receptor Subunits and Interleukin-1 Receptors in Association with Nociception-Related Somatosensory Cortex Dysfunction in A Mouse Model of Sepsis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yukio Imamura, Nao Yoshikawa, Yuki Murkami, Satoko Mitani, Naoya Matsumoto,Hisatake Matsumoto, Tomoki Yamada, Kazuma Yamakawa, Junichiro Nakagawa, Hiroshi Ogura, Takeshi Shimazu, Takashi Jin
  • 雑誌名: Shock 巻: 45(6) 号: 6 ページ: 660-667
  • DOI: 10.1097/shk.0000000000000547
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Depressive symptoms as a side effect of Interferon-α therapy induced by induction of indoleamine 2,3-dioxygenase 1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Murakami Y, Ishibashi T, Tomita E, Imamura Y, Tashiro T, Watcharanurak K, Nishikawa M, Takahashi Y, Takakura Y, Mitani S, Fujigaki H, Ohta Y, Kubo H, Mamiya T, Nabeshima T, Kim HC, Yamamoto Y, Saito K.
  • 雑誌名: SCIENTIFIC REPORTS 巻: 6 号: 1 ページ: 29920-29920
  • DOI: 10.1038/srep29920
  • NAID: 120006323748
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Maternal inflammation is relevant to the risk of neurodevelopmental disorders (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuki Murakmai
  • 学会等名: 2021 RIKEN-Luxembourg Digital Scientific Symposium
• [学会発表] 妊娠期の母胎炎症によって引き起こされる神経発達障害様モデル (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上由希
  • 学会等名: NPBPPP合同年会
• [学会発表] 注意欠如/多動性障害モデル動物におけるトリプトファン-キヌレニン代謝産物の変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上由希
  • 学会等名: 第22回活性アミンに関するワークショップ
• [学会発表] A Critical Risk factor for major side effect of interferon-therapy: Stimulated indoleamine 2,3-dioxygenase1 is associated to depressive states. (2018)
  • 著者名/発表者名: Murakami Y, Imamura Y, Kim HC, Nabeshima T, Saito K.
  • 学会等名: 15th International Society for Tryptophan Research (ISTRY) Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Altered Kynurenine Pathway Metabolism in Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder model mice: Potential peripheral biomarker for AD/HD. (2018)
  • 著者名/発表者名: Murakami Y
  • 学会等名: International Symposium「Towards Understanding "INDIVIUALITY"」
  • 国際学会
• [学会発表] 神経発達障害に関連した遺伝子欠損動物における行動解析とトリプトファン代謝の変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村上由希
  • 学会等名: 文部科学省科学研究補助金新学術領域研究 「個性」創発脳 第二回領域会議
• [学会発表] 薬剤誘発性抑うつ病態におけるトリプトファン代謝の関与 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村上由希
  • 学会等名: 第21回活性アミンに関するワークショップ
• [学会発表] 妊娠期の母胎炎症によって引き起こされる脳の発達異常とトリプトファン代謝 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村上由希 酒井大輔
  • 学会等名: 第38回日本トリプトファン研究会学術集会
• [学会発表] トリプトファン-セロトニン代謝経路に注目したうつ病モデル動物 (2017)
  • 著者名/発表者名: 毛利彰宏 渡辺研 國澤和生 勅使河原知明 平川茉実 森優子 藤垣英嗣 村上由希 山本康子 齋藤邦明 鍋島俊隆
  • 学会等名: 第38回日本トリプトファン研究会学術集会
• [学会発表] 神経発達障害に関連した遺伝子欠損動物における行動解析とトリプトファン代謝の変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村上由希
  • 学会等名: 第37回日本トリプトファン研究会
  • 発表場所: 東京農業大学（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2016-12-10
• [学会発表] Depressive symptoms, as a side effect of Interferon-alpha therapy induced by induction od indoleamine 2,3-dioxygenase 1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Murakami, Hyoung－Chun Kim, Toshitaka Nabeshima, Kuniaki Saito他5名
  • 学会等名: 30th The International College of Neuropsychopharmacology
  • 発表場所: ソウル（韓国）
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [図書] Pharmacokinetics and Adverse Effects of Drugs - Mechanisms and Risks Factors. Chapter3 A critical Risk Factor for a Major Side Effect of Interferon-Alpha Therapy: Activated Indoleamine 2,3-dioxygenase 1 is Related to Depressive Symptoms. (2018)
  • 著者名/発表者名: Murakami Y Imamura Y
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: InTech
  • ISBN: 9781789231397
• [図書] Sepsis. Chapter title: In vivo imaging of septic encephalopathy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Y Imamura, Y Murakami, N Matsumoto, H Matsumoto, S Mitani, K Shimizu, H Ogura, T Shimazu, T Jin
  • 総ページ数: 21
  • 出版者: InTech
  • ISBN: 9789535153610