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メタボローム・ゲノム解析を中心としたナルコレプシーの病態解明と個別化医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19H03588
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

宮川 卓  公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 副参事研究員 (20512263)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードナルコレプシー / ゲノム / 睡眠 / 過眠症 / アシルカルニチン / 脂肪酸代謝 / 人類遺伝学 / メタボローム解析 / 一塩基多型(SNP) / トランスクリプトーム解析 / オミックス解析 / 睡眠障害 / メタボローム / 脳脊髄液 / 睡眠ポリグラフ検査(PSG) / 睡眠潜時反復検査(MSLT) / ヒスチジン / ヒスタミン / 脳脊髄液(CSF) / パスウェイ解析
研究開始時の研究の概要

これまでの研究で、ナルコレプシー及び真性過眠症の病態に脂肪酸やエネルギーの代謝経路の異常が関わることを明らかにしてきた。これはこれまで予想されていないものであった。本研究ではナルコレプシー及び真性過眠症の直接的な原因となる物質の同定を目指し、メタボローム解析を実施する。睡眠に関わる疾患であることから、サンプルとして脳脊髄液を用いて解析を実施することで、信頼性の高い結果を得る。さらにゲノム情報等を用いて、メタボローム解析の結果と統合的に解析することで、ナルコレプシー及び真性過眠症の個別化医療の実現を目指す。

研究成果の概要

ナルコレプシー患者及びコントロールの脳脊髄液(CSF)及び血液を対象にメタボローム解析を実施した。CSFのメタボローム解析では、コントロール群に比べて、ヒスチジンの濃度がナルコレプシー群で有意に高く、逆にヒスタミン濃度はナルコレプシー群で有意に低いことがわかった。血液のメタボローム解析ではアシルカルニチン解析を実施し、複数の長鎖アシルカルニチンの濃度が、ナルコレプシー群において、低値を示していることを確認し、統計的な有意差を認めた。血液ベースのトランスクリプトーム解析(RNA-seq)を実施し、カルニチンシャトルや脂肪酸代謝に関わる遺伝子やパスウェイが検出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナルコレプシー患者では、CSF中のヒスチジン濃度が高いにもかかわらず、ヒスタミン濃度が低かった。このことから、ヒスチジンからヒスタミンへの合成が適切に行われていないことが示唆された。この結果は、ナルコレプシー治療薬(日本未承認)であるヒスタミンH3受容体拮抗薬/逆作動薬の薬理作用を間接的に支持するものである。血液サンプルを用いたアシルカルニチン解析及びRNA-seqの結果から、ナルコレプシーの病態生理に長鎖脂肪酸の代謝の機能低下が関わることが判明した。今後、このような血液中における代謝物や遺伝子発現の変動が、脳の睡眠中枢にどのような影響を与えているかを解明する必要がある。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Stanford University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Stanford University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Stanford University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Low carnitine palmitoyltransferase 1 activity is a risk factor for narcolepsy type 1 and other hypersomnia2022

    • 著者名/発表者名
      Honda Makoto、Shigematsu Yosuke、Shimada Mihoko、Honda Yoshiko、Tokunaga Katsushi、Miyagawa Taku
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: 45 号: 10

    • DOI

      10.1093/sleep/zsac160

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A rare genetic variant in the cleavage site of prepro-orexin is associated with idiopathic hypersomnia2022

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa Taku、Tanaka Susumu、Shimada Mihoko、Sakai Noriaki、Kanbayashi Takashi、Imanishi Aya、Nishino Seiji、Mishima Kazuo、Tokunaga Katsushi、Honda Makoto
    • 雑誌名

      npj Genomic Medicine

      巻: 7 号: 1 ページ: 29-29

    • DOI

      10.1038/s41525-022-00298-w

    • 関連する報告書
      2021 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] Metabolome Analysis Using Cerebrospinal Fluid From Narcolepsy Type 1 Patients2020

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Shimada, Taku Miyagawa, Tohru Kodama, Hiromi Toyoda, Katsushi Tokunaga, Makoto Honda
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: 未定 号: 11

    • DOI

      10.1093/sleep/zsaa095

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitivity to gene dosage and gene expression affects genes with copy number variants observed among neuropsychiatric diseases2020

    • 著者名/発表者名
      aria Yamasaki, Takashi Makino, Seik-Soon Khor et al
    • 雑誌名

      BMC Medical Genomics

      巻: Mar 29 号: 1 ページ: 55-55

    • DOI

      10.1186/s12920-020-0699-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] オレキシン前駆体遺伝子の稀な変異と特発性過眠症との関連2022

    • 著者名/発表者名
      宮川 卓 他
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第67回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 特発性過眠症感受性遺伝子の同定2022

    • 著者名/発表者名
      宮川 卓
    • 学会等名
      日本睡眠学会第47回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A rare genetic variant in the cleavage site of prepro-orexin is associated with idiopathic hypersomnia2022

    • 著者名/発表者名
      宮川 卓 他
    • 学会等名
      アメリカ人類遺伝学会(ASHG)2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ナルコレプシーのCSFメタボローム解析2021

    • 著者名/発表者名
      宮川卓
    • 学会等名
      日本睡眠学会第46回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 過眠症の遺伝要因とHLA研究所の意義2019

    • 著者名/発表者名
      宮川卓
    • 学会等名
      日本睡眠学会第44回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] リアルタイム・デジタルPCR実験スタンダード2022

    • 著者名/発表者名
      北條 浩彦
    • 総ページ数
      301
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122573
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 睡眠プロジェクト

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/sleep/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 睡眠プロジェクト

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/sleep/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人 東京都医学総合研究所  睡眠プロジェクト

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/sleep/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 特発性過眠症を検出するためのマーカー2020

    • 発明者名
      宮川卓、田中進、本多真
    • 権利者名
      宮川卓、田中進、本多真
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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