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2019 年度 実績報告書

恐怖記憶消去に関する脳神経回路を基盤としたPTSDの病態と回復経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01047
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

金 吉晴  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, 所長 (60225117)

研究分担者 喜田 聡  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80301547)
栗山 健一  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 睡眠・覚醒障害研究部, 部長 (00415580)
堀 弘明  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 行動医学研究部, 室長 (10554397)
関口 敦  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 行動医学研究部, 室長 (50547289)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード海馬 / アーキロドプシンT / PTSD / メマンチン / トランスクリプトーム / 睡眠
研究実績の概要

(基礎研究)アーキロドプシンTをアデノ随伴ウイルスにより脳内各領野に発現させて各脳領野を不活性化する影響を解析し、海馬不活性化によって恐怖記憶が減弱することを明らかにした。また、社会的敗北ストレス課題における不安行動異常がメマンチン処理によりトラウマ記憶の忘却を促進することで軽減されることを示した。また、メマンチンと同様の効果を示す薬剤の検索を進めた。
(臨床研究1)PTSD治療におけるメマンチンの有用性を検討するオープン臨床試験の被験者組み入れが進み、試験を完了した10名についての結果を論文で発表した(Hori et al., Eur J Psychotraumatol)。また、分担者・喜田グループと連携し、PTSD患者とマウスモデルのトランスクリプトーム解析を行い、患者とマウスで共通に発現変動を示す重要な遺伝子を同定した。これらの結果は、PTSDの病態解明ならびに新規治療法開発に貢献しうる成果である。
(臨床研究2)情動記憶記銘後の断眠が般化や侵入性想起を弱めることが示唆されるが、その生理学的機序は明らかにされていないため、本分担課題では、夜間と日中に断眠や仮眠を含めた異なる睡眠操作が情動記憶の固定化に及ぼす影響を明らかにすることを目的とし、本年度は、国際的研究動向を踏まえて実験プロトコルを立案し、倫理委員会の承認を得て、フィジビリティの確認を行った。
(臨床研究3)令和2年度末までに延べ19名のPTSD患者及び健常者から脳MRI撮像を実施した。安静時脳活動を用いた予備的な解析により、右前島皮質と両側上頭頂葉との脳内ネットワークと幼少期トラウマとの関連性が示唆されている。健常群を対象とした経頭蓋刺激頭頂葉への経頭蓋脳刺激介入に関しては、COVID19の影響により健常群を対象とした介入実験の実施が困難な状況が続いたために、研究計画を練り直している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

(基礎研究)各脳領野の光遺伝学的不活性化の影響の解析が進み、海馬を中心として恐怖記憶制御に対する脳領野群の役割の理解が進展した。また、社会的敗北ストレス課題における不安行動異常がメマンチン処理によるトラウマ記憶の忘却を促進することで軽減されたことから、トラウマ記憶と不安行動異常の関連性を示すことができた。また、メマンチンと同様の効果を示す薬剤の候補を見つけることができた。
(臨床研究1)PTSD治療におけるメマンチンの有用性を検討するオープン臨床試験の結果を論文で発表し、また、PTSD患者とマウスモデルのトランスクリプトーム解析によって患者とマウスで共通に発現変動を示す重要な遺伝子を同定したという点で、当初の当該年度研究計画をほぼ達成したことになるため、研究は概ね順調に進展していると考えている。
(臨床研究2)プロトコル立案後に、新規の関連知見を踏まえて検討を加えた結果、プロトコルの一部修正が必要と判断され、情動記憶評価パラダイムの変更、液性調節指標の追加等の修正作業を行ったことで、想定よりも時間を要した。
(臨床研究3)
健常群を対象とした経頭蓋刺激頭頂葉への経頭蓋脳刺激介入に関しては、COVID19の影響により健常群を対象とした介入実験の実施が困難な状況が続いたために、研究計画を練り直している。

今後の研究の推進方策

(基礎研究)恐怖記憶制御に対する海馬の重要性が光遺伝学を用いても明らかになってきた。そこで、恐怖記憶想起後の海馬のトランスクリプトームなど分子生物学的解析を実施し、PTSD患者の病態を表現する分子マーカー、また、病態の原因を説明する分子群の同定を進める。以上の解析により、PTSD病態の中核となるような分子機構の理解を進める。
(臨床研究1)メマンチンのオープン臨床試験の結果をもとに、PTSD治療における有効性・安全性を検証するためのRCTを計画している。同時に、メマンチン投与前後で遺伝子発現やバイオマーカーを測定し、PTSD患者におけるメマンチンの効果メカニズムを検討する予定である。また、PTSD患者とマウスモデルのトランスクリプトーム相同性解析で見出された遺伝子について、DNAメチル化解析や詳細なバイオインフォマティクス解析を行う計画である。
(臨床研究2)本分担課題で行う生理学的実験のフィジビリティは新型コロナウイルス感染症の流行状況により一定の影響を受けるため、主目的を損なわない範囲で実験条件を簡略化し、効率的に成果獲得につながるよう、研究計画の最適化を図りながら研究を推進していく。
(臨床研究3)COVID19の感染拡大が落ち着き次第、健常群への介入実験を予定している。頭頂葉への経頭蓋脳刺激介入として、5名程度の健常被験者に対してパイロット研究を行い、介入前後にMRIにより脳拡散強調画像および安静時脳活動を計測し、刺激により誘導されたシナプス可塑性の個人差を評価する。海馬を基軸としたPolysynapticな回路が刺激され、PTSD患者で異常が指摘されている海馬を基軸とした脳機能結合の変化を誘導することができると考えている。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      トロント大学
  • [雑誌論文] The efficacy of memantine in the treatment of civilian posttraumatic stress disorder: an open-label trial2021

    • 著者名/発表者名
      Hori H, Itoh M, Matsui M, Kamo T, Saito T, Nishimatsu Y, Kito S, Kida S, Kim Y
    • 雑誌名

      European Journal of Psychotraumatology

      巻: 12 ページ: 1859821

    • DOI

      10.1080/20008198.2020.1859821

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Childhood maltreatment history and attention bias variability in healthy adult women: role of inflammation and the BDNF Val66Met genotype2021

    • 著者名/発表者名
      Hori H, Itoh M, Lin M, Yoshida F, Niwa M, Hakamata Y, Matsui M, Kunugi H, Kim Y
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 11 ページ: 122

    • DOI

      10.1038/s41398-021-01247-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association of CRP genetic variation with symptomatology, cognitive function, and circulating proinflammatory markers in civilian women with PTSD2021

    • 著者名/発表者名
      Otsuka T, Hori H, Yoshida F, Itoh M, Lin M, Niwa M, Ino K, Imai R, Ogawa S, Matsui M, Kamo T, Kunugi H, Kim Y
    • 雑誌名

      Journal of Affective Disorders

      巻: 279 ページ: 640-649

    • DOI

      10.1016/j.jad.2020.10.045

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Function and mechanisms of memory destabilization and reconsolidation after retrieval2020

    • 著者名/発表者名
      KIDA Satoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      巻: 96 ページ: 95~106

    • DOI

      10.2183/pjab.96.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hippocampal clock regulates memory retrieval via Dopamine and PKA-induced GluA1 phosphorylation2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Shunsuke、Fukushima Hotaka、Hosoda Hiroshi、Serita Tatsurou、Ishikawa Rie、Rokukawa Tomohiro、Kawahara-Miki Ryouka、Zhang Yue、Ohta Miho、Okada Shintaro、Tanimizu Toshiyuki、Josselyn Sheena A.、Frankland Paul W.、Kida Satoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 ページ: 5766

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13554-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Improvement of PTSD-like behavior by the forgetting effect of hippocampal neurogenesis enhancer memantine in a social defeat stress paradigm2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Rie、Uchida Chiaki、Kitaoka Shiho、Furuyashiki Tomoyuki、Kida Satoshi
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 12 ページ: 68

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0488-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dietary heat‐killed Lactobacillus brevis SBC 8803 ( SBL 88?) improves hippocampus‐dependent memory performance and adult hippocampal neurogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Rie、Fukushima Hotaka、Nakakita Yasukazu、Kado Hisao、Kida Satoshi
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 39 ページ: 140~145

    • DOI

      10.1002/npr2.12054

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ストレス障害と不眠【特集ストレスと睡眠】2019

    • 著者名/発表者名
      栗山健一
    • 雑誌名

      ねむりとマネージメント

      巻: 6(2) ページ: 20~23

  • [雑誌論文] ヒトの睡眠生理と高次脳機能2019

    • 著者名/発表者名
      栗山健一
    • 雑誌名

      睡眠医療

      巻: 13(3) ページ: 315~320

  • [学会発表] mechanisms of transition from fear to extinction after retrieval2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      MCCS workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancing forgetting of traumatic memory by hippocampal neurogenesis enhancers2020

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      成体脳ニューロン新生懇談会
  • [学会発表] Roles of hippocampus in regulation of fear memory after retrieval2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      14th AND Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of fear memory and PTSD-like behaviors by hippocampus2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      2019 International Brain Science Summit Forum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hippocampal clock regulates memory retrieval via Dopamine and PKA-induced GluA1 phosphorylation2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      AsCNP(第6回アジア神経精神薬理学会大会)
    • 国際学会
  • [学会発表] 恐怖記憶再固定化と消去に対する海馬の役割と記憶制御の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第49回日本神経精神薬理学会/第29回日本臨床精神神経薬理学会
  • [学会発表] Regulation of reconsolidation and extinction by fear memory engrams2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      The 10th IBRO World Congress of Neuroscience
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of hippocampus in fear memory reconsolidation and extinction2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      NIPS Learning & Memory meeting(自然科学研究機構(岡崎市))
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of fear memory through changes of hippocampal neuron activities after retrieval2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      第42回日本神経科学会/第62回日本神経化学会Neuro2019
  • [学会発表] 恐怖記憶制御のメカニズムとPTSD治療方法開発への応用2019

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第12回新潟こころの発達医学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of reconsolidation and extinction by fear memory engrams2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      第42回日本神経科学会/第62回日本神経化学会Neuro2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Hippocampal clock regulates memory retrieval via Dopamine and PKA-induced GluA1 phosphorylation2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      Inaugural meeting of Chinese Society of Learning and Memory
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Erasure of contextual fear memory by inactivation of hippocampal engram2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kida
    • 学会等名
      HEBB 70 Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 恐怖記憶の固定化と睡眠:PTSDの新規治療法開発2019

    • 著者名/発表者名
      栗山健一
    • 学会等名
      日本睡眠学会第44回定期学術集会
  • [備考] 国立精神・神経医療研究センター 精神保健研究所 行動医学研究部

    • URL

      URL: https://www.ncnp.go.jp/nimh/behavior/

  • [備考] 東京大学栄養化学研究室 KIDA LABORATORY

    • URL

      https://kida-lab.org

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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