ストレスによる情動障害に関わる神経基盤の解明と創薬研究への応用

• 研究課題/領域番号: 17H05054
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薬理系薬学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 笠井 淳司 大阪大学, 薬学研究科, 准教授 (40454649)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円); 2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2017年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
• キーワード: ストレス / 全脳 / 不安 / うつ / 精神疾患 / G-CaMP / 前障 / 情動 / 神経薬理 / 全脳イメージング / 情動障害 / 神経薬理学

研究成果の概要

精神的なストレスは、うつ病などの精神疾患が発症の原因になりうるものの、その発症メカニズムはいまだ不明な点が多い。本研究では、全脳細胞の活性化マッピングと機械学習等のデータ駆動型解析を組み合わせ、ストレス応答やその後のうつ様行動発症に関わる新たな神経細胞集団を同定した。この細胞集団の神経回路の入力と出力先を、全脳レベルで明らかにし、この細胞集団を特異的に神経活動操作することによりストレス後の不安行動や反復ストレスによるうつ様行動発症を制御できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

不安症やうつ病の新規治療薬の第一選択薬は、選択的セロトニン再取り込み阻害薬であり、過去数十年間新薬は出ていない。しかし、うつ病患者の約3割は、既存の抗うつ薬では治療効果が得られない難治性であるとされている。そのため、新たな機序の抗うつ薬・不安症等の治療薬開発が求められている。本研究によって同定されたストレス応答性の細胞集団は、これらストレス性精神疾患の新たな標的になることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Direct visualization of an antidepressant analog using surface-enhanced Raman scattering in the brain (2020)
  • 著者名/発表者名: Masato Tanuma, Atsushi Kasai, Kazuki Bando, Naoyuki Kotoku, Kazuo Harada, Masafumi Minoshima, Kosuke Higashino, Atsushi Kimishima, Masayoshi Arai, Yukio Ago, Kaoru Seiriki, Kazuya Kikuchi, Satoshi Kawata, Katsumasa Fujita, Hitoshi Hashimoto
  • 雑誌名: JCI Insight 巻: 5 号: 6
  • DOI: 10.1172/jci.insight.133348
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Whole-brain block-face serial microscopy tomography at subcellular resolution using FAST. (2019)
  • 著者名/発表者名: Seiriki K, Kasai A, Nakazawa T, Niu M, Naka Y, Tanuma M, Igarashi H, Yamaura K, Hayata-Takano A, Ago Y, Hashimoto H.
  • 雑誌名: Nat Protoc. 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1509-1529
  • DOI: 10.1038/s41596-019-0148-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-speed and scalable whole-brain imaging in rodents and primates (2017)
  • 著者名/発表者名: Seiriki K, Kasai A, Hashimoto T, Schulze W, Niu M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Inoue K, Uezono S, Takada M, Naka Y, Igarashi H, Tanuma M, Waschek JA, Ago Y, Tanaka KF, Hayata-Takano A, Nagayasu K, Shintani N, Hashimoto R, Kunii Y, Hino M, Matsumoto J, Yabe H, Nagai T, Fujita K, Matsuda T, Takuma K, Baba A, Hashimoto H
  • 雑誌名: Neuron 巻: 94 号: 6 ページ: 1085-1100
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2017.05.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Activation of claustral glutamatergic neurons induces anxiety-like behaviors through catecholamine release (2019)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kasai et al
  • 学会等名: 第92回 日本薬理学会年会
• [学会発表] Claustrum is involved in stress-induced anxiety-like behaviors (2018)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kasai et al
  • 学会等名: Cold Spring Harbor meeting: Molecular Mechanisms of neuronal connectivity
  • 国際学会
• [学会発表] FAST, High-speed serial-sectioning imaging for whole brain analysis with high scalability (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasai A et al,
  • 学会等名: Neuroscience2017
  • 国際学会
• [学会発表] FAST, high-speed serial-sectioning imaging for whole-brain analysis with high-scalability (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kasai
  • 学会等名: 次世代薬理学セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 脳研究を加速する全脳イメージングシステムFAST (2017)
  • 著者名/発表者名: 笠井淳司
  • 学会等名: 日本薬学会東海支部特別講演
  • 招待講演
• [学会発表] 高速・高精細全脳イメージング法FASTの開発―新たな中間表現型の探索へ― (2017)
  • 著者名/発表者名: 笠井淳司
  • 学会等名: 第49回藤田学園医学会 研究最前線セミナー
  • 招待講演
• [備考] 大阪大学大学院薬学研究科 神経薬理学分野ホームページ
  • URL: http://molpharm.umin.jp/
• [備考] 大阪大学大学院薬学研究科神経薬理学分野
  • URL: http://molpharm.umin.jp/