統合失調症における注意機構異常の神経基盤

• 研究課題/領域番号: 18KK0442
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター
• 研究代表者: 三輪 秀樹 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 精神薬理研究部, 室長 (80468488)
• 研究期間 (年度): 2019 – 2023
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: 統合失調症 / 注意選択機構 / 幻覚 / モデルマウス / 神経基盤 / 視床 / 妄想 / 陽性症状 / 認知機能障害 / 幻覚・妄想 / 視床網様核

研究開始時の研究の概要

統合失調症は陽性症状、陰性症状、認知機能障害などの症状を示すが、特に認知機能障害に関して、適切な治療薬が開発されておらず、早急の問題である。近年、統合失調症患者においてスピンドル波発生異常が報告され、その機能部位として視床網様核の機能異常が疑われる。本研究では、視床網様核と認知機能障害との関連性について、視床網様核におけるマルチユニット記録やin vivoイメージング法など世界最先端の研究手法を用いて明らかにする。

研究実績の概要

2020年3月までMITにて共同研究し、マイクロドライブの作成を習得してきた。帰国後、所属研究室にて、自力で作成を試みる準備を進めた。コロナ禍もあり、予定していた計画通りには進んでいないが、着実に前進している。さらに、幻覚のモデルとしてラバーテイル試験を用いて検討する予定であり、その測定系の立ち上げを行なっている。また、さまざまな行動実験を行えるように、10種類ほどの行動実験系をセットアップし、行動テストバッテリーを実施できるように研究環境を整備した。さらに、別の手段による幻覚モデルの行動実験系を試行錯誤しながら行っている。さらに、幻覚の神経基盤としての解剖組織学構造として、想定される神経回路を同定するため、候補となる神経回路を神経トレーサーを用いて検討した。また、本研究計画で使用する視床網様核特異的Cre発現マウ スの作成も順調に進んでいる.今年度はさらに、計画を拡張させ、統合失調症モデルマウスとして、申請者が開発したPV-GAD67欠損マウス以外に、統合失調症関連遺伝子欠損マウス、MK-801投与薬理モデルや、昨今薬物過剰摂取で問題となっているデキストロメトルファンを投与したマウスの行動試験を行い、基本的なデータの取得を行なった。これらの複数の統合失調症モデルマウスの解析結果を統合して、注意選択機構の異常と幻覚との関連性を明らかにする。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

COVID19の影響により、再渡航の目処がなかなか立たず、共同研究先と深い議論がなかなかできないため。

今後の研究の推進方策

COVID19が5類に引き下げられ、再渡航の準備を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] The mouse model of intellectual disability by ZBTB18/RP58 haploinsufficiency shows cognitive dysfunction with synaptic impairment (2023)
  • 著者名/発表者名: Hirai Sayaka、Miwa Hideki、Shimbo Hiroko、Nakajima Keisuke、Kondo Masahiro、Tanaka Tomoko、Ohtaka-Maruyama Chiaki、Hirai Shinobu、Okado Haruo
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: Online ahead of print. 号: 6 ページ: 2370-2381
  • DOI: 10.1038/s41380-023-01941-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Contribution of astrocytic histamine N-methyltransferase to histamine clearance and brain function in mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Otsuka Rina、Naganuma Fumito、Nakamura Tadaho、Miwa Hideki、Nakayama-Naono Rumi、Matsuzawa Takuro、Komatsu Yurika、Sato Yuki、Takahashi Yuna、Tatsuoka-Kitano Haruna、Yanai Kazuhiko、Yoshikawa Takeo
  • 雑誌名: Neuropharmacology 巻: 212 ページ: 109065-109065
  • DOI: 10.1016/j.neuropharm.2022.109065
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mice Lacking Cerebellar Cortex and Related Structures Show a Decrease in Slow-Wave Activity With Normal Non-REM Sleep Amount and Sleep Homeostasis (2022)
  • 著者名/発表者名: Fujiyama Tomoyuki、Takenaka Henri、Asano Fuyuki、Miyanishi Kazuya、Hotta-Hirashima Noriko、Ishikawa Yukiko、Kanno Satomi、Seoane-Collazo Patricia、Miwa Hideki、Hoshino Mikio、Yanagisawa Masashi、Funato Hiromasa
  • 雑誌名: Frontiers in Behavioral Neuroscience 巻: 16 ページ: 910461-910461
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2022.910461
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targeting Neurons with Functional Oxytocin Receptors: A Novel Set of Simple Knock-In Mouse Lines for Oxytocin Receptor Visualization and Manipulation (2022)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yukiko U.、Miwa Hideki、Hori Kei、Kaneko Ryosuke、Morimoto Yuki、Koike Eriko、Asami Junko、Kamijo Satoshi、Yamada Mitsuhiko、Hoshino Mikio、Inoue Takayoshi
  • 雑誌名: eneuro 巻: 9 号: 1 ページ: 0423-21
  • DOI: 10.1523/eneuro.0423-21.2022
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GAD67-mediated GABA Synthesis and Signaling Impinges on Directing Basket Cell Axonal Projections Toward Purkinje Cells in the Cerebellum (2021)
  • 著者名/発表者名: Miwa Hideki、Kobayashi Ken、Hirai Shinobu、Yamada Mitsuhiko、Watanabe Masahiko、Okado Haruo、Yanagawa Yuchio
  • 雑誌名: The Cerebellum 巻: Published: 21 October 2021 号: 6 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1007/s12311-021-01334-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High-sucrose diets contribute to brain angiopathy with impaired glucose uptake and psychosis-related higher brain dysfunctions in mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirai Shinobu, Toriumi Kazuya (4番目/24人中), et al.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 7 号: 46 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1126/sciadv.abl6077
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Brain Angiopathy and Impaired Glucose Metabolism in Model Mice with Psychiatric-Related Phenotypes. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shinobu Hirai, Hideki Miwa, Tomoko Tanaka, Kazuya Toriumi, Yasuto Kunii, Takuya Sakamoto, Mizuki Hino, Ryuta Izumi, Atsuko Nagaoka, Hirooki Yabe, Tomoya Nakamachi, Seiji Shioda, Takashi Dan, Toshio Miyata, Yasumasa Nishito, Hiroko Shimbo, Kazuhiro Suzuki, Mitsuhiro Miyashita, Masanari Itokawa, Makoto Arai, Haruo Okado
  • 雑誌名: bioRxiv. 巻: Posted October 06 ページ: 1-64
  • DOI: 10.1101/2020.02.14.939546
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of GABA Signaling in Directing Basket Cell Axonal Projections Toward Purkinje Cells in the Cerebellum. (2020)
  • 著者名/発表者名: Miwa H, Kobayashi K, Hirai S, Yamada M, Watanabe M, Okado H, Yanagawa Y.
  • 雑誌名: Research Square 巻: Posted October 27 ページ: 1-34
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-95440/v1
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 統合失調症におけるトランスレータブル脳指標としてのガンマ帯域オシレーションとノンレム睡眠スピンドル波 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三輪秀樹, 平野羊嗣
  • 雑誌名: 日本生物学的精神医学会誌 巻: 31 号: 4 ページ: 190
  • DOI: 10.11249/jsbpjjpp.31.4_190
  • NAID: 130007961382
  • ISSN: 2186-6465, 2186-6619
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Temperature elevation in epileptogenic foci exacerbates epileptic discharge through TRPV4 activation (2019)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki Koji、Yamada Katsuya、Miwa Hideki、Yanagawa Yuchio、Suzuki Michiyasu、Tominaga Makoto、Ishizaki Yasuki
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 100 号: 2 ページ: 274-284
  • DOI: 10.1038/s41374-019-0335-5
  • 査読あり
• [学会発表] 統合失調症GABA仮説に基づく動物モデルと妥当性評価指標-ガンマオシレーションとスピンドル波 (2022)
  • 著者名/発表者名: 三輪秀樹
  • 学会等名: 日本薬理学会 第73回日本薬理学会次世代の会
  • 招待講演
• [学会発表] 視床網様核におけるGAD67遺伝子欠損のノンレム睡眠スピンドル波発生及び睡眠依存 性記憶固定への影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三輪秀樹
  • 学会等名: 日本睡眠学会第44回定期学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] オプトジェネティクスによる精神疾患病態解明」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三輪秀樹
  • 学会等名: 東京工業大学 生命理工オープンイノベーション 第6回 LiHubフォーラム 光先進医療
  • 招待講演
• [学会発表] 統合失調症モデルマウスにおけるノンレム睡眠スピンドル波異常 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三輪秀樹
  • 学会等名: 第21回応用薬理シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] An animal model based on GABA hypothesis of schizophrenia and its phenotypes (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideki Miwa
  • 学会等名: Tthe 6th Congress of Asian College of Neuropsychopharmacology (AsCNP2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Optogenetics, Light-Sensing Proteins and Their Applications in Neuroscience and Beyond (2021)
  • 著者名/発表者名: Makoto Osanai, Hideki Miwa, Atsushi Tamura, Satomi Kikuta, Yoshio Iguchi, Yuchio Yanagawa et al.
  • 総ページ数: 639
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 9789811587627
• [備考] 三輪秀樹(Researchmap)
  • URL: https://researchmap.jp/HMIWA/?lang=japanese