統合失調症死後脳におけるプロリン代謝経路のメタボローム解析

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15715
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 長岡 敦子 東北大学, 大学病院, 助教 (20844632)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 統合失調症 / 死後脳 / アミノ酸 / プロリン / オルニチン / グルタミン酸

研究実績の概要

研究に用いる死後脳試料は異なる二施設に保管されたものであるため、施設による相違という定量化できない様々な交絡因子の積み重ねで生じるタンパク質発現量に対する影響について評価を行い、保管された施設の違いによる有意な差がないことを確認した。その後論文投稿した（Nagaoka et al. Neuropsychopharmacol Rep. 2024)。プロリン代謝経路の統合失調症病態への関与に注目し、統合失調症死後脳と非精神疾患対照死後脳の脳試料を用いて代謝酵素のタンパク質発現量をELISA法を用いて調べ、Aldehyde Dehydrogenase 4 Family Member A1 (ALDH4A1)が統合失調症死後脳で有意に高いこと、Proline oxidase（PRODH）、Pyrroline-5-carboxylate synthetase(ALDH18A1)が統合失調症死後脳において有意に低いこと、Prolidase（PEPD）、Ornithine Aminotransferase (OAT)とPyrroline-5-carboxylate reductase (PYCR)に有意な変化はないことを見出した。プロリン代謝経路に関与するアミノ酸であるプロリン、グルタミン酸、オルニチンについての定量解析をLC/MS/MS法を用いて行い、統合失調症死後脳における変化について検討した。今回行った検討では統合失調症死後脳での有意な変化は認められなかった。統合失調症死後脳におけるプロリン代謝酵素の変化はプロリンをグルタミン酸に代謝するプロリン代謝経路が統合失調症において亢進しグルタミン酸産生過剰になるという仮説を支持するものであり、今後論文投稿準備中である。

研究成果

• [雑誌論文] Marked alteration of phosphoinositide signaling‐associated molecules in postmortem prefrontal cortex with bipolar disorder (2024)
  • 著者名/発表者名: Hino Mizuki、Kunii Yasuto、Shishido Risa、Nagaoka Atsuko、Matsumoto Junya、Akatsu Hiroyasu、Hashizume Yoshio、Hayashi Hideki、Kakita Akiyoshi、Tomita Hiroaki、Yabe Hirooki
  • 雑誌名: Neuropsychopharmacology Reports 巻: 44 ページ: 121～128
  • DOI: 10.1002/npr2.12409
• [雑誌論文] Identification of schizophrenia symptom-related gene modules by postmortem brain transcriptome analysis (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyahara Kazusa、Hino Mizuki、Shishido Risa、Nagaoka Atsuko、Izumi Ryuta、Hayashi Hideki、Kakita Akiyoshi、Yabe Hirooki、Tomita Hiroaki、Kunii Yasuto
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41398-023-02449-8
• [雑誌論文] Disease specific brain capillary angiopathy in schizophrenia, bipolar disorder, and Alzheimer's disease (2023)
  • 著者名/発表者名: Hirai Shinobu、Sakuma Atsuhiro、Kunii Yasuto、Shimbo Hiroko、Hino Mizuki、Izumi Ryuta、Nagaoka Atsuko、Yabe Hirooki、Kojima Rika、Seki Erika、Arai Nobutaka、Komori Takashi、Okado Haruo
  • 雑誌名: Journal of Psychiatric Research 巻: 163 ページ: 74～79
  • DOI: 10.1016/j.jpsychires.2023.04.011
• [雑誌論文] Lipid‐correlated alterations in the transcriptome are enriched in several specific pathways in the postmortem prefrontal cortex of Japanese patients with schizophrenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Arihisa Wataru、Kondo Takeshi、Yamaguchi Katsushi、Matsumoto Junya、Nakanishi Hiroki、Kunii Yasuto、Akatsu Hiroyasu、Hino Mizuki、Hashizume Yoshio、Sato Shumpei、Sato Shinji、Niwa Shin‐Ichi、Yabe Hirooki、Sasaki Takehiko、Shigenobu Shuji、Setou Mitsutoshi
  • 雑誌名: Neuropsychopharmacology Reports 巻: 43 ページ: 403～413
  • DOI: 10.1002/npr2.12368
• [雑誌論文] The influence of tissue pH and RNA integrity number on gene expression of human postmortem brain (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyahara Kazusa、Hino Mizuki、Yu Zhiqian、Ono Chiaki、Nagaoka Atsuko、Hatano Masataka、Shishido Risa、Yabe Hirooki、Tomita Hiroaki、Kunii Yasuto
  • 雑誌名: Frontiers in Psychiatry 巻: 14 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fpsyt.2023.1156524
• [雑誌論文] Ethnicity-dependent effect of rs1799971 polymorphism on OPRM1 expression in the postmortem brain and responsiveness to antipsychotics (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyahara Kazusa、Hino Mizuki、Shishido Risa、Izumi Ryuta、Nagaoka Atsuko、Hayashi Hideki、Kakita Akiyoshi、Yabe Hirooki、Tomita Hiroaki、Kunii Yasuto
  • 雑誌名: Journal of Psychiatric Research 巻: 166 ページ: 10～16
  • DOI: 10.1016/j.jpsychires.2023.08.007
• [雑誌論文] Evidence for increased DNA damage repair in the postmortem brain of the high stress-response group of schizophrenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Shishido Risa、Kunii Yasuto、Hino Mizuki、Izumi Ryuta、Nagaoka Atsuko、Hayashi Hideki、Kakita Akiyoshi、Tomita Hiroaki、Yabe Hirooki
  • 雑誌名: Frontiers in Psychiatry 巻: 14 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fpsyt.2023.1183696
• [学会発表] 統合失調症死後脳におけるプロリン代謝経路分子の解析 (2024)
  • 著者名/発表者名: 長岡敦子、日野瑞城、旗野将貴、細貝優人、宍戸理紗、柿田明美、三浦至、國井泰人、富田博秋
  • 学会等名: 第18回日本統合失調症学会
• [学会発表] Comprehensive analysis of amino acid levels in postmortem brains of patients with schizophrenia. (2024)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Nagaoka, Mizuki Hino, Risa Shishido, Masataka hatano, Yuto Hosogai, Hideomi Hamasaki, Akiyoshi Kakita, Itaru Miura, Yasuto Kunii, Hiroaki Tomita
  • 学会等名: NEURO2024
  • 国際学会