Development of Drug Discovery Platform by Cell-based High Content Imaging for psychiatric disorders

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22591
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Hayashi-Takagi Akiko (林朗子) 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (60415271)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: シナプス / 糖化ストレス / フェンサイクリジン / ドラッグスクリーニング

Outline of Final Research Achievements

Postmortem brain research and various brain imaging findings have suggested that the alteration of neural circuits due to synaptopathy is an important pathophysiology of psychiatric disorders and that novel strategies to alleviate synaptopathy can be useful. In this application, we screened for compounds with synaptic protective effects by quantifying synaptic density by a 96-well plate-based high content imaging. We used a phencyclidine (PCP) model as a pathological model and LOPAC1280 library, and found several hit compounds, which have prevented the PCP-induced synaptopathy.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本手法は、特定の分子に注目することなくCell-basedな表現型スクリーニングを用いることで、細胞ストレス応答の代謝系をロバストに制御する化合物を見出すことが期待できる。ヒット化合物のDrug repositioning、またはヒット化合物を基にした新規の“リード化合物”の第一歩となれば価値のある基礎研究と思われる。また、本申請はDeep learningを用いた自動化画像撮像および解析技術の創出であり、手解析を自動識別のシステムに置き換えることにより、大きなパラメータ空間を現実的にスクリーニングできるようになる。この技術が確立した暁には、他の様々な創薬研究に展開することが期待される。