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2022 年度 実施状況報告書

自閉スペクトラム特性の産前リスク因子と酸化ストレス:出生コホートMRS研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K02405
研究機関浜松医科大学

研究代表者

岩渕 俊樹  浜松医科大学, 子どものこころの発達研究センター, 特任講師 (20711518)

研究分担者 千住 淳  浜松医科大学, 子どものこころの発達研究センター, 教授 (00557738)
土屋 賢治  浜松医科大学, 子どものこころの発達研究センター, 特任教授 (20362189)
高橋 長秀  名古屋大学, 医学部附属病院, 准教授 (50846714)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード自閉スペクトラム症 / MRS / グルタチオン / 酸化ストレス
研究実績の概要

自閉スペクトラム症(autism spectrum disorder, ASD)は社会コミュニケーションの問題と行動や関心における反復性・常同性によって特徴づけられる神経発達症である。その神経生物学的なメカニズムはいまだ解明されていない。
我々はASDに対する酸化ストレスの関連を指摘する近年の知見を踏まえ、生体内の重要な抗酸化物質であるグルタチオンの作用に着目している。ASD児・者においては末梢血中(Carvalho et al., 2020)および死後脳(Chauhan et al., 2012; Rose et al., 2012)におけるグルタチオン低下が繰り返し報告されており、生きた脳内においてもグルタチオン低下が観察されるのではないかと予測される。しかしながら、磁気共鳴スペクトロスコピー(magnetic resonance spectroscopy, MRS)を用いた先行研究においては、グルタチオンにおけるASD当事者と定型発達者の差は同定されてこなかった(Durieux et al., 2016; Endres et al., 2017)。我々は予備的検討として、ASD診断を有する成人と定型発達成人に対してMRS計測を行い、小脳、両側側頭頭頂接合部、前部帯状皮質を関心領域として脳内グルタチオン濃度を比較した。その結果、上述の仮説に反して、左側頭頭頂接合部におけるグルタチオン濃度はASD当事者で有意に高かった。一方でASD当事者における脳内グルタチオン濃度の低下はいずれの関心領域においても観察されなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

我々は浜松母と子の出生コホート(Hamamatsu Birth Cohort, HBC)研究により、妊娠前および妊娠中の母の過体重や糖尿病といった代謝の問題が臍帯血清中の炎症作用性のレプチン濃度の上昇につながり、また臍帯血清中のレプチン濃度の高さが児の自閉スペクトラム特性に関連することを見出した(Iwabuchi, Takahashi et al., 2022)。加えて、成人を対象とした予備的MRS研究を行い、成人における自閉スペクトラム症当事者と定型発達者を比較し、脳内グルタチオン濃度における有意差を左側頭頭頂接合部において認めた。後者の結果は当初の仮説(ASD当事者の脳内におけるグルタチオン低下)とは逆の結果であったが、生きた脳内におけるASD当事者と定型発達成人のグルタチオン濃度の違いに関する初めての知見であり、順調な進展がみられたと考える。

今後の研究の推進方策

胎児期の高濃度レプチン暴露は神経炎症やミトコンドリア機能不全などを通じて将来的に脳内の酸化ストレスにつながる可能性があるため、我々は自閉スペクトラム特性の高い児・者においてはグルタチオン濃度の低下がみられるのではないか、と想定していた。しかしながら、上述したように本研究のこれまでの成果においてはASD成人当事者の脳内においてむしろグルタチオン濃度の亢進が見られた。そのため、今後は当初の仮説としていた母体の代謝不全→レプチン上昇→酸化ストレスという関連を見直し、自閉スペクトラム症の神経発達に対するグルタチオンの関与をさらに検討していく必要があることがわかった。今後は自閉スペクトラム症に関する最新の神経生物学的知見の整理、およびMRSデータと脳内機能的ネットワークの関連について検討を進め、仮説の再構築を図る。

次年度使用額が生じた理由

浜松医科大学附属病院における3T MRI装置の入れ替え工事に伴い、MRI計測の進展が遅れ次年度使用額が生じた。2023年度は引き続きHBC研究のデータ取得、データ解析、および研究発表や論文化を行っていく。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 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 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lower Availability of Mitochondrial Complex I in Anterior Cingulate Cortex in Autism: A Positron Emission Tomography Study2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Yasuhiko、Yokokura Masamichi、Iwabuchi Toshiki、Murayama Chihiro、Harada Taeko、Goto Takafumi、Tamayama Taishi、Kameno Yosuke、Wakuda Tomoyasu、Kuwabara Hitoshi、Benner Seico、Senju Atsushi、Tsukada Hideo、Nishizawa Sadahiko、Ouchi Yasuomi、Yamasue Hidenori
    • 雑誌名

      American Journal of Psychiatry

      巻: 180 ページ: 277~284

    • DOI

      10.1176/appi.ajp.22010014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sex differences in neurodevelopmental trajectories in children with different levels of autistic traits2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoko、Takahashi Nagahide、Okumura Akemi、Harada Taeko、Iwabuchi Toshiki、Nakayasu Chikako、Rahman Mohammad Shafiur、Uchiyama Satoshi、Wakuta Manabu、Nomura Yoko、Takei Nori、Senju Atsushi、Tsuchiya Kenji J.
    • 雑誌名

      Psychiatry and Clinical Neurosciences

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/pcn.13529

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determinants and Projections of Minimum Acceptable Diet among Children Aged 6?23 Months: A National and Subnational Inequality Assessment in Bangladesh2023

    • 著者名/発表者名
      Rahman Md. Shafiur、Chowdhury Md. Rocky Khan、Islam Md. Rashedul、Krull Abe Sarah、Hossain Kamal、Iwabuchi Toshiki、Tsuchiya Kenji J.、Gilmour Stuart
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 20 ページ: 2010~2010

    • DOI

      10.3390/ijerph20032010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Outdoor Play as a Mitigating Factor in the Association Between Screen Time for Young Children and Neurodevelopmental Outcomes2023

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Mika、Tsuchiya Kenji J.、Okubo Yusuke、Rahman Mohammad Shafiur、Uchiyama Satoshi、Harada Taeko、Iwabuchi Toshiki、Okumura Akemi、Nakayasu Chikako、Amma Yuko、Suzuki Haruka、Takahashi Nagahide、Kinsella-Kammerer Barbara、Nomura Yoko、Itoh Hiroaki、Nishimura Tomoko
    • 雑誌名

      JAMA Pediatrics

      巻: 177 ページ: 303~303

    • DOI

      10.1001/jamapediatrics.2022.5356

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neural mechanisms underlying rule selection based on response evaluation: a near-infrared spectroscopy study2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Taeko、Iwabuchi Toshiki、Senju Atsushi、Nakayasu Chikako、Nakahara Ryuji、Tsuchiya Kenji J、Hoshi Yoko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 20696

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25185-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症における脳内グルタチオン濃度の検討:MRS研究2022

    • 著者名/発表者名
      岩渕俊樹・平井孝治・梅田尚子・與語英人・西宮祐太・西垣勇希・山末英典・辻井正次・土屋賢治・松﨑秀夫
    • 学会等名
      第44回日本生物学的精神医学会年会(BPCNPNPPP4学会合同年会)
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症の前帯状皮質におけるミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの集積率の低下:PET研究2022

    • 著者名/発表者名
      加藤康彦・横倉正倫・岩渕俊樹・村山千尋・原田妙子・後藤孝文・玉山大志・亀野陽亮・和久田智靖・桑原斉・ベナー聖子・千住淳・塚田秀夫・西澤 貞彦・尾内 康臣・山末英典
    • 学会等名
      第44回日本生物学的精神医学会年会(BPCNPNPPP4学会合同年会)
  • [学会発表] 線条体外ドーパミンD2/3受容体結合能、安静時機能的結合性と自閉スペクトラム症の社会的コミュニケーション障害:PETとfMRI研究2022

    • 著者名/発表者名
      村山千尋・岩渕俊樹・加藤康彦・横倉正倫・原田妙子・後藤孝文・玉山大志・亀野陽亮・和久田智靖・桑原斉・千住淳・西澤 貞彦・尾内 康臣・山末英典
    • 学会等名
      第44回日本生物学的精神医学会年会(BPCNPNPPP4学会合同年会)
  • [学会発表] 神経発達症の神経心理学モデル2022

    • 著者名/発表者名
      岩渕俊樹
    • 学会等名
      第63回日本児童青年精神医学会総会シンポジウム「神経発達症の神経生物学」
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症の感覚・認知特性と言語2022

    • 著者名/発表者名
      岩渕俊樹
    • 学会等名
      シンポジウム「自閉スペクトラム症(ASD)における言語と共感」
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/iwabuchi

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公開日: 2023-12-25  

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