代謝産物関連遺伝子解析に基づくカフェイン代謝変化とパーキンソン病症状相関の検討

• 研究課題/領域番号: 17K07797
• 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: 食品科学
• 研究機関: 常磐大学
• 研究代表者: 住吉 克彦 常磐大学, 人間科学部, 准教授 (10445471)
• 研究分担者: 斉木 臣二 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (00339996) ; 波田野 琢 順天堂大学, 大学院医学研究科, 准教授 (60338390)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: カフェイン / パーキンソン病 / 代謝 / カフェイン代謝 / 神経科学

研究成果の概要

本研究の目的は疫学的にパーキンソン病（PD）発症抑制効果があるとされるカフェインについて、PD患者/対照群血清でのカフェイン代謝経路を、液体クロマトグラフィー(LC-MS)を用いて検討することにより、分子病態への関与を解明し、治療標的分子を同定することで、PD患者が対照群に比し、血清カフェインおよびその下流代謝産物が低下していることを見出し、バイオマーカーとしての有用性を検証する。また、カフェイン代謝経路の異常に関与する遺伝子のPD患者群における変異・多型検索を行い、メカニズムの検証行った。カフェインおよびカフェイン代謝物プロファイルの低レベルは、早期PDの有望な診断バイオマーカーを示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

パーキンソン病（PD）有病率は、わが国で 2 番目に多い神経変性疾患で、50 歳以降の発症が多い。発症 10 年以内に 40％の症例が認知症を呈するとされ、アルツハイマー型認知症などの他の認知症との共通病態も予測されている。10－20 年に及ぶ長期にわたり運動機能障害を呈するため、医療・介護的負担が大きく、現時点での治療は対症療法にとどまり根本的治療法はない。本研究の目的は疫学的にPD発症抑制効果があるとされるカフェインについて、 PD 患者のカフェイン代謝経路を、液体クロマトグラフィー(LC-MS)を用いて検討することにより、分子病態への関与を解明し治療標的分子を同定することである。

研究成果

• [雑誌論文] Current Status of Telemedicine for Parkinson’s Disease in Japan: A Single-Center Cross-Sectional Questionnaire Survey (2022)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Mayuko、Oyama Genko、Sekimoto Satoko、Hatano Taku、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Journal of Movement Disorders 巻: 15 号: 1 ページ: 58-61
  • DOI: 10.14802/jmd.21096
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] α-Synuclein Seeding Assay Using RT-QuIC. (2021)
  • 著者名/発表者名: Okuzumi Ayami、Hatano Taku、Fukuhara Takeshi、Ueno Shinichi、Nukina Nobuyuki、Imai Yuzuru、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 2322 ページ: 3-16
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-1495-2_1
  • ISBN: 9781071614945, 9781071614952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusion MRI Captures White Matter Microstructure Alterations in PRKN Disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Koinuma Takahiro、Hatano Taku、Kamagata Koji、Andica Christina、Mori Akio、Ogawa Takashi、Takeshige-Amano Haruka、Uchida Wataru、Saiki Shinji、Okuzumi Ayami、Ueno Shin-Ichi、Oji Yutaka、Saito Yuya、Hori Masaaki、Aoki Shigeki、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Journal of Parkinson's Disease 巻: - 号: 3 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3233/jpd-202495
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intrajejunal Infusion of Levodopa/Carbidopa for Advanced Parkinson's Disease: A Systematic Review (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsunemi Taiji、Oyama Genko、Saiki Shinji、Hatano Taku、Fukae Jiro、Shimo Yasushi、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Movement Disorders 巻: 36 号: 8 ページ: 1759-1771
  • DOI: 10.1002/mds.28595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reply: <i>PSAP</i> variants in Parkinson’s disease: a large cohort study in Chinese mainland population (2021)
  • 著者名/発表者名: Oji Yutaka、Hatano Taku、Funayama Manabu、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Brain 巻: 144 号: 3 ページ: e26-e26
  • DOI: 10.1093/brain/awaa393
  • 査読あり
• [雑誌論文] MR Biomarkers of Degenerative Brain Disorders Derived From Diffusion Imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Andica C, Kamagata K, Hatano T, Saito Y, Ogaki K, Hattori N, Aoki S.
  • 雑誌名: J Magn Reson Imaging 巻: 52 ページ: 1620-1636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Astrocytic 3-Repeat Tau Pathologies in Progressive Supranuclear Palsy (2020)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi D, Takanashi M, Hatano T, Kishikawa S, Shimonaka S, Motoi Y, Yao T, Hattori N.
  • 雑誌名: J Neuropathol Exp Neurol. 巻: 79 ページ: 1015-1018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identifying Therapeutic Agents for Amelioration of Mitochondrial Clearance Disorder in Neurons of Familial Parkinson Disease (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi A, Ishikawa KI, Inoshita T, Shiba-Fukushima K, Saiki S, Hatano T, Mori A, Oji Y, Okuzumi A, Li Y, Funayama M, Imai Y, Hattori N, Akamatsu W.
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 14 ページ: 1060-1075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shared Metabolic Profile of Caffeine in Parkinsonian Disorders (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeshige-Amano H, Saiki S, Fujimaki M, Ueno SI, Li Y, Hatano T, Ishikawa KI, Oji Y, Mori A, Okuzumi A, Tsunemi T, Daida K, Ishiguro Y, Imamichi Y, Nanmo H, Nojiri S, Funayama M, Hattori N.
  • 雑誌名: Mov Disord 巻: 35 ページ: 1438-1447
• [雑誌論文] Neurocognitive and psychiatric disorders-related axonal degeneration in Parkinson's disease (2020)
  • 著者名/発表者名: Andica C, Kamagata K, Hatano T, Saito Y, Uchida W, Ogawa T, Takeshige-Amano H, Hagiwara A, Murata S, Oyama G, Shimo Y, Umemura A, Akashi T, Wada A, Kumamaru KK, Hori M, Hattori N, Aoki S.
  • 雑誌名: J Neurosci Res 巻: 98 ページ: 936-949
• [雑誌論文] Evaluation of white matter microstructure in patients with Parkinson's disease using microscopic fractional anisotropy (2020)
  • 著者名/発表者名: Ikenouchi Y, Kamagata K, Andica C, Hatano T, Ogawa T, Takeshige-Amano H, Kamiya K, Wada A, Suzuki M, Fujita S, Hagiwara A, Irie R, Hori M, Oyama G, Shimo Y, Umemura A, Hattori N, Aoki S.
  • 雑誌名: Neuroradiology. 巻: 62(2) 号: 2 ページ: 197-203
  • DOI: 10.1007/s00234-019-02301-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] A metabolic profile of polyamines in parkinson disease: A promising biomarker (2019)
  • 著者名/発表者名: Saiki Shinji、Sasazawa Yukiko、Fujimaki Motoki、Kamagata Koji、Kaga Naoko、Taka Hikari、Li Yuanzhe、Souma Sanae、Hatano Taku、Imamichi Yoko、Furuya Norihiko、Mori Akio、Oji Yutaka、Ueno Shin‐Ichi、Nojiri Shuko、Miura Yoshiki、Ueno Takashi、Funayama Manabu、Aoki Shigeki、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Annals of Neurology 巻: 86 号: 2 ページ: 251-263
  • DOI: 10.1002/ana.25516
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Parkinson's disease-associated iPLA2-VIA/PLA2G6 regulates neuronal functions and α-synuclein stability through membrane remodeling. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori A, Hatano T, Inoshita T, Shiba-Fukushima K, Koinuma T, Meng H, Kubo SI, Spratt S, Cui C, Yamashita C, Miki Y, Yamamoto K, Hirabayashi T, Murakami M, Takahashi Y, Shindou H, Nonaka T, Hasegawa M, Okuzumi A, Imai Y, Hattori N.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 116(41) 号: 41 ページ: 20689-20699
  • DOI: 10.1073/pnas.1902958116
  • NAID: 120007132272
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pembrolizumab-related systemic myositis involving ocular and hindneck muscles resembling myasthenic gravis: a case report. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kamo H, Hatano T, Kanai K, Aoki N, Kamiyama D, Yokoyama K, Takanashi M, Yamashita Y, Shimo Y, Hattori N.
  • 雑誌名: BMC Neurol. 巻: 19(1) 号: 1 ページ: 184-184
  • DOI: 10.1186/s12883-019-1416-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Free-Water Imaging in White and Gray Matter in Parkinson's Disease. (2019)
  • 著者名/発表者名: Andica C, Kamagata K, Hatano T, Saito A, Uchida W, Ogawa T, Takeshige-Amano H, Zalesky A, Wada A, Suzuki M, Hagiwara A, Irie R, Hori M, Kumamaru KK, Oyama G, Shimo Y, Umemura A, Pantelis C, Hattori N, Aoki S.
  • 雑誌名: Cells 巻: 8(8) 号: 12 ページ: 839-839
  • DOI: 10.1007/s00234-019-02279-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Plasma metabolite biomarkers for multiple system atrophy and progressive supranuclear palsy (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Akio、Ishikawa Kei-Ichi、Saiki Shinji、Hatano Taku、Oji Yutaka、Okuzumi Ayami、Fujimaki Motoki、Koinuma Takahiro、Ueno Shin-Ichi、Imamichi Yoko、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 14 号: 9 ページ: e0223113-e0223113
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0223113
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] p150glued deficiency impairs effective fusion between autophagosomes and lysosomes due to their redistribution to the cell periphery. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa-KI, Saiki S, Furuya N, Imamichi Y, Tsuboi Y, Hattori N
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 690 ページ: 181-187
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2018.10.036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Metabolomics‐based identification of metabolic alterations in PARK2 (2019)
  • 著者名/発表者名: Okuzumi Ayami、Hatano Taku、Ueno Shin‐Ichi、Ogawa Takashi、Saiki Shinji、Mori Akio、Koinuma Takahiro、Oji Yutaka、Ishikawa Kei‐Ichi、Fujimaki Motoki、Sato Shigeto、Ramamoorthy Sivapriya、Mohney Robert P.、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Annals of Clinical and Translational Neurology 巻: 6 号: 3 ページ: 525-536
  • DOI: 10.1002/acn3.724
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Randomized Crossover Pilot Study of Telemedicine Delivered via iPads in Parkinson’s Disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Sekimoto Satoko、Oyama Genko、Hatano Taku、Sasaki Fuyuko、Nakamura Ryota、Jo Takayuki、Shimo Yasushi、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Parkinson's Disease 巻: 2019 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1155/2019/9403295
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Correlation of Nutritional Indices on Admission to the Coronary Intensive Care Unit with the Development of Delirium (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugita Yurina、Miyazaki Tetsuro、Shimada Kazunori、Shimizu Megumi、Kunimoto Mitsuhiro、Ouchi Shohei、Aikawa Tatsuro、Kadoguchi Tomoyasu、Kawaguchi Yuko、Shiozawa Tomoyuki、Takasu Kiyoshi、Hiki Masaru、Takahashi Shuhei、Sumiyoshi Katsuhiko、Iwata Hiroshi、Daida Hiroyuki
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 10 号: 11 ページ: 1712-1712
  • DOI: 10.3390/nu10111712
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Soluble epoxide hydrolase plays a key role in the pathogenesis of Parkinson’s disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Ren Qian、Ma Min、Yang Jun、Nonaka Risa、Yamaguchi Akihiro、Ishikawa Kei-ichi、Kobayashi Kenta、Murayama Shigeo、Hwang Sung Hee、Saiki Shinji、Akamatsu Wado、Hattori Nobutaka、Hammock Bruce D.、Hashimoto Kenji
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 115 号: 25
  • DOI: 10.1073/pnas.1802179115
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] NDP52 interacts with mitochondrial RNA poly(A) polymerase to promote mitophagy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Furuya N, Kakuta S, Sumiyoshi K, Ando M, Nonaka R, Suzuki A, Kazuno S, Saiki S, Hattori N.
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 19 号: 12
  • DOI: 10.15252/embr.201846363
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zonisamide Administration Improves Fatty Acid β-Oxidation in Parkinson's Disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ueno SI, Saiki S, Fujimaki M, Takeshige-Amano H, Hatano T, Oyama G, Ishikawa KI, Yamguchi A, Nojiri S, Akamatsu W, Hattori N.
  • 雑誌名: Cells 巻: 8 号: 1 ページ: 14-14
  • DOI: 10.3390/cells8010014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neurite orientation dispersion and density imaging of the nigrostriatal pathway in Parkinson's disease: Retrograde degeneration observed by tract-profile analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Andica C, Kamagata K, Hatano T, Okuzumi A, Saito A, Nakazawa M, Ueda R, Motoi Y, Kamiya K, Suzuki M, Hori M, Kumamaru KK, Hattori N, Aoki S.
  • 雑誌名: Parkinsonism & Related Disorders 巻: 18 ページ: 30112-30113
  • DOI: 10.1016/j.parkreldis.2018.02.046
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuromelanin imaging and midbrain volumetry in progressive supranuclear palsy and Parkinson's disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Daisuke、Hatano Taku、Kamagata Koji、Okuzumi Ayami、Oji Yutaka、Mori Akio、Hori Masaaki、Aoki Shigeki、Hattori Nobutaka
  • 雑誌名: Movement Disorders 巻: 33 号: 9 ページ: 1488-1492
  • DOI: 10.1002/mds.27365
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GCH1 mutations in dopa-responsive dystonia and Parkinson's disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshino H, Nishioka K, Li Y, Oji Y, Oyama G, Hatano T, Machida Y, Shimo Y, Hayashida A, Ikeda A, Mogushi K, Shibagaki Y, Hosaka A, Iwanaga H, Fujitake J, Ohi T, Miyazaki D, Sekijima Y, Oki M, Kusaka H, Fujimoto KI Ugawa Y, Funayama M, Hattori N.
  • 雑誌名: Journal of Neurology 巻: 265(8) 号: 8 ページ: 1860-1870
  • DOI: 10.1007/s00415-018-8930-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Randomized, double-blind, multicenter trial of hydrogen water for Parkinson's disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoritaka Asako、Ohtsuka Chigumi、Maeda Tetsuya、Hirayama Masaaki、Abe Takashi、Watanabe Hirohisa、Saiki Hidemoto、Oyama Genko、Fukae Jiro、Shimo Yasushi、Hatano Taku、Hattori Nobutaka、et al
  • 雑誌名: Movement Disorders 巻: 33 号: 9 ページ: 1505-1507
  • DOI: 10.1002/mds.27472
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Loss of autophagy in dopaminergic neurons causes Lewy pathology and motor dysfunction in aged mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato S, Uchihara T, Fukuda T, Noda S, Kondo H, Saiki S, Komatsu M, Uchiyama Y, Tanaka K, Hattori N.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: ８ 号: 1 ページ: 2813-2813
  • DOI: 10.1038/s41598-018-21325-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Serum caffeine and metabolites are reliable biomarkers of early Parkinson disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujimaki M, Saiki S, Li Y, Kaga N, Taka H, Hatano T, Ishikawa KI, Oji Y, Mori A, Okuzumi A, Koinuma T, Ueno SI, Imamichi Y, Ueno T, Miura Y, Funayama M, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurology. 巻: 90 号: 5 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1212/wnl.0000000000004888
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Depressive symptoms in Parkinson's disease are related to decreased left hippocampal volume: correlation with the 15-item shortened version of the Geriatric Depression Scale. (2018)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Kamagata K, Hatano T, Hattori N, Abe O, Aoki S, Hori M, Gomi T.
  • 雑誌名: Acta Radiologica 巻: 59 号: 3 ページ: 341-345
  • DOI: 10.1177/0284185117719100
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunocytochemical Monitoring of PINK1/Parkin-Mediated Mitophagy in Cultured Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimaki, M., Saiki, S., Sasazawa, Y., Ishikawa, KI., Imamichi, Y., Sumiyoshi, K &, Hattori, N.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 印刷中 ページ: 19-27
  • DOI: 10.1007/7651_2017_20
  • ISBN: 9781493977499, 9781493977505
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Connectome analysis with diffusion MRI in idiopathic Parkinson's disease: Evaluation using multi-shell, multi-tissue, constrained spherical deconvolution. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kamagata K, Zalesky A, Hatano T, Di Biase MA, El Samad O, Saiki S, Shimoji K, Kumamaru KK, Kamiya K, Hori M, Hattori N, Aoki S, Pantelis C.
  • 雑誌名: Neuroimage Clinical 巻: 17 ページ: 518-529
  • DOI: 10.1016/j.nicl.2017.11.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Decreased long-chain acylcarnitines from insufficient β-oxidation as potential early diagnostic markers for Parkinson's disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Saiki S, Hatano T, Fujimaki M, Ishikawa K, Mori A, Oji Y, Okuzumi A, Fukuhara T, Koinuma T, Nagumo M, Furuya N, Nojiri S, Amo T, Yamashiro K, Hattori N.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 7328-7328
  • DOI: 10.1038/s41598-017-06767-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mitochondrial-Associated Membranes in Parkinson's Disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hattori N, Arano T, Hatano T, Mori A, Imai Y.
  • 雑誌名: Advances in Experimental Medicine and Biology 巻: 997 ページ: 157-169
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Risk Factors for the Wearing-off Phenomenon in Parkinson&apos;s Disease in Japan: A Cross-sectional, Multicenter Study (2017)
  • 著者名/発表者名: Ouma S, Fukae J, Fujioka S, Yamamoto S, Hatano T, Yoritaka A, Okuma Y, Kashihara K, Hattori N, Tsuboi Y.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 56 号: 15 ページ: 1961-1966
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.56.7667
  • NAID: 130005876433
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 査読あり / オープンアクセス
• [図書] 動物/疾患モデルの作製技術・病態解析・評価手法 第9章第3節 (2017)
  • 著者名/発表者名: 住吉克彦、中川 嘉、島野 仁
  • 出版者: 技術情報協会