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頚部リンパ節から脳内浸潤する末梢T細胞のドパミン神経伝達に対する制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 23K07007
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

泉尾 直孝  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (50722261)

研究分担者 早川 芳弘  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (10541956)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードドパミン神経伝達 / 薬物依存 / 末梢リンパ球 / 頚部リンパ節 / 脳内報酬系
研究開始時の研究の概要

脳内報酬系を構成するドパミン神経系は快感・意欲などを司る神経系であり、その異常は精神疾患と強く関連する。現行の精神疾患に対する薬物治療はその満足度が高くなく、新しい機序に基づいた治療戦略が求められている。末梢に存在するリンパ球は脳内に移行することが知られているが、その機能は明らかとなっていない。本研究では、特に末梢T細胞に着目し、脳内移行した末梢T細胞を除去したときの情動変化などをマウスを用いて解析することで、脳内移行した末梢リンパ球のドパミン神経伝達に対する制御機能を明らかにする。本研究は「末梢T細胞-ドパミン神経伝達」連関を標的とした新しい精神疾患治療薬の開発に資する基礎的知見を提供する。

研究実績の概要

2023年度の研究により、多発性硬化症治療薬であるグラチラマー酢酸塩の皮下投与がメタンフェタミンによるドパミン神経の過剰興奮に起因する依存様行動を抑制することを明らかにした。そのメカニズムを明らかにするため、グラチラマー酢酸塩の薬理作用に着目し、脳内における免疫細胞について検討したところ、グラチラマー酢酸塩が脳内のT細胞数を増加させることを明らかにした。一方、脳内常在性の免疫細胞であるミクログリアに着目したところ、ミクログリアの総数に変化は認められないものの、オステオポンチン陽性ミクログリアが増加することを明らかにした。
脳内で増加したT細胞が末梢T細胞に由来するかどうかを明らかにするため、脳内リンパ管の起始部に当たる頚部リンパ節を外科的に除去した。すると、グラチラマー酢酸塩による脳内T細胞の増加が抑制された。このことから、グラチラマー酢酸塩は末梢T細胞の頚部リンパ節を介した脳内移行を誘導していることが示唆された。また、同時にオステオポンチン陽性ミクログリアの数の増加も消失したことから、末梢から脳内移行したT細胞がミクログリアの制御に関わっていることが明らかとなった。
まとめると、グラチラマー酢酸塩の投与は末梢T細胞の頚部リンパ節を介した脳内浸潤を誘導し、オステオポンチン陽性ミクログリアの数の増加を誘導し、さらにメタンフェタミン誘導性の薬物依存様行動を抑制した。この背景には、末梢T細胞による脳内ドパミン神経の制御機構が存在すると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

遺伝子改変マウスを利用して、ドパミン神経伝達と末梢リンパ球の役割を明らかにすることを計画していた。しかしながら、グラチラマー酢酸塩の投与により、末梢リンパ球によるドパミン神経伝達に関連した表現型への作用が認められたため、実験に要する個体数を速やかに確保することができた。

今後の研究の推進方策

グラチラマー酢酸塩の投与によるオステオポンチン陽性ミクログリアの増加が認められた脳部位を同定し、ミクログリアを除去した時のメタンフェタミン誘導性の薬物依存様行動にどのような変化が認められるかを明らかにし、T細胞-ミクログリア-ドパミン神経伝達の関係を明らかにする。また、その相互作用を媒介する分子メカニズムを明らかにするため、グラチラマー酢酸塩の投与により誘導される炎症性サイトカインを明らかにする。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Neuronal activation of nucleus accumbens by local methamphetamine administration induces cognitive impairment through microglial inflammation in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Kusui Yuka、Izuo Naotaka、Tokuhara Reika、Asano Takashi、Nitta Atsumi
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 154 号: 3 ページ: 127-138

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2023.12.003

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insulin resistance induces earlier initiation of cognitive dysfunction mediated by cholinergic deregulation in a mouse model of Alzheimer’s disease.2023

    • 著者名/発表者名
      Izuo, N., Watanabe, N., Noda, Y., Saito, T., Saido, T.C., Yokote, K., Hotta, H., Shimizu, T.
    • 雑誌名

      Aging Cell

      巻: 22 号: 11 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1111/acel.13994

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Role of GABA in the Dorsal Striatum-Raphe Nucleus Circuit Regulating Stress Vulnerability in Male Mice with High Levels of Shati/Nat8l2023

    • 著者名/発表者名
      Miyanishi Hajime、Suga Shiori、Sumi Kazuyuki、Takakuwa Miho、Izuo Naotaka、Asano Takashi、Muramatsu Shin-ichi、Nitta Atsumi
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 10 号: 10 ページ: 0162-0162

    • DOI

      10.1523/eneuro.0162-23.2023

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA methylation status of SHATI/NAT8L promoter in the blood of cigarette smokers2023

    • 著者名/発表者名
      Izuo N, Miyanishi H, Nishizawa D, Fujii T, Hasegawa J, Sato N, Tanioka F, Sugimura H, Ikeda K, Nitta A
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacol Rep

      巻: 43(4) 号: 4 ページ: 570-575

    • DOI

      10.1002/npr2.12373

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sleep disturbance after cessation of cannabis administration in?mice2023

    • 著者名/発表者名
      Asano Takashi、Takemoto Hiroki、Horita Tomoya、Tokutake Tomohiro、Izuo Naotaka、Mochizuki Takatoshi、Nitta Atsumi
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: - 号: 4 ページ: 505-512

    • DOI

      10.1002/npr2.12329

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 覚醒剤依存関連分子に着目した認知情動調節機構の解明とその制御2023

    • 著者名/発表者名
      泉尾 直孝
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部 第135回例会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 末梢リンパ球が制御するグリア細胞機能の病理的・治療的意義2023

    • 著者名/発表者名
      泉尾 直孝
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 海馬Shati/Nat8lの認知機能における役割とその過剰発現によるアルツハイマー病モデルマウスの認知機能障害に対する抑制効果2023

    • 著者名/発表者名
      泉尾 直孝、池嶋 大樹、千野 翔、浅野 昂志、久保山 友晴、東田 千尋、村松 慎一、新田 淳美
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部 第135回例会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Overexpression of Shati/Nat8l in the hippocampus ameliorates cognitive dysfunction in model mice with Alzheimer’s disease2023

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Izuo, Daiki Ikejima, Kakeru Chino, Takashi Asano, Tomoharu Kuboyama, Chihiro Tohda, Shin-Ichi Muramatsu, Atsumi Nitta
    • 学会等名
      ACNP2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 泉尾直孝助教(薬物治療学研究室)が、2023年度の日本薬学会北陸支部学術奨励賞を受賞しました

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/news/research/20240113.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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