脳のシナプスを可視化する新技術で、精神・神経疾患の診断・治療に新たな可能性を
横浜市立大学大学院医学研究科 生理学の髙橋琢哉教授と、大学発認定ベンチャー企業「株式会社アンパメトリー」の研究・事業化の取り組みが、国際的な総合科学雑誌Natureのウェブサイトに特集企画Spotlight: Neuroscienceの一部として、Paving the way for synaptic medicine(記事広告)が掲載されました。
今回の記事では、髙橋教授が長年取り組んできたシナプス研究と、脳内の神経伝達に重要な役割を果たすAMPA受容体を可視化する世界初のPET技術、さらにその技術を活用した新たな医療の可能性について紹介されています。
■ シナプスの状態を明らかにし、新しい医療の実現を目指す
脳の神経細胞は、「シナプス」と呼ばれる接合部を介して情報を伝達しています。精神疾患や神経疾患の中には、このシナプスの機能異常が関係していると考えられるものが多くありますが、その具体的な病態については、まだ十分に解明されていません。
髙橋教授は、20年以上にわたり、シナプスにおける「AMPA受容体」の働きに着目した研究を進めてきました。AMPA受容体は、脳の主要な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸を受け取る受容体で、脳内の情報伝達や記憶、学習などに重要な役割を担っています。これまでの研究で、AMPA受容体の機能異常が、統合失調症や新型コロナウイルス感染症後の後遺症(Long COVID)など、さまざまな精神・神経疾患と関連することを明らかにしてきました。
髙橋教授は、20年以上にわたり、シナプスにおける「AMPA受容体」の働きに着目した研究を進めてきました。AMPA受容体は、脳の主要な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸を受け取る受容体で、脳内の情報伝達や記憶、学習などに重要な役割を担っています。これまでの研究で、AMPA受容体の機能異常が、統合失調症や新型コロナウイルス感染症後の後遺症(Long COVID)など、さまざまな精神・神経疾患と関連することを明らかにしてきました。
■ 生きた人の脳内のAMPA受容体を可視化する世界初の技術
こうした研究をさらに発展させるため、髙橋教授らは、PET(陽電子放出断層撮影法)を用いて、生きた人の脳内におけるAMPA受容体の分布や量を可視化・定量化する技術「AMPA-PET」を開発しました。
2020年には、世界で初めてAMPA受容体を可視化するPET薬剤「[¹¹C]K-2」の開発に成功しました。これにより、これまで動物実験などに限られていたシナプスの研究を、生きた人の脳を対象として進めることが可能になりました。
AMPA-PETを用いた研究では、うつ病や双極性障害などの精神疾患の病態解明や鑑別診断、さらにはケタミン治療の効果予測などへの応用可能性が示されています。また、てんかんやLong COVIDに伴うブレインフォグ(脳の認知機能に関する不調)のメカニズム解明にも取り組んでいます。
さらに、従来の炭素11標識薬剤に比べて半減期が長いフッ素18を用いた次世代PET薬剤の開発も進められており、より多くの医療機関での活用が期待されています。
2020年には、世界で初めてAMPA受容体を可視化するPET薬剤「[¹¹C]K-2」の開発に成功しました。これにより、これまで動物実験などに限られていたシナプスの研究を、生きた人の脳を対象として進めることが可能になりました。
AMPA-PETを用いた研究では、うつ病や双極性障害などの精神疾患の病態解明や鑑別診断、さらにはケタミン治療の効果予測などへの応用可能性が示されています。また、てんかんやLong COVIDに伴うブレインフォグ(脳の認知機能に関する不調)のメカニズム解明にも取り組んでいます。
さらに、従来の炭素11標識薬剤に比べて半減期が長いフッ素18を用いた次世代PET薬剤の開発も進められており、より多くの医療機関での活用が期待されています。
■ 大学発ベンチャーを通じた研究成果の社会実装
髙橋教授は、AMPA-PET技術の実用化と普及を目指し、大学発認定ベンチャー企業「株式会社アンパメトリー」を共同創業しました。同社を通じて、大学で生まれた革新的な研究成果の商業化に取り組んでいます。
髙橋教授が目指すのは、シナプスの状態を明らかにすることで疾患の原因に迫り、一人ひとりの病態に応じた診断や治療につなげる「シナプス医療(Synaptic Medicine)」という新しい医療分野の確立です。今回のNatureでの紹介は、長年の基礎研究から世界初の技術開発、そして大学発認定ベンチャーによる事業化へと発展してきた一連の取り組みが、国際的に注目されたものです。今後も研究成果の社会実装、革新的な医療技術の開発と社会への還元を目指していきます。
髙橋教授が目指すのは、シナプスの状態を明らかにすることで疾患の原因に迫り、一人ひとりの病態に応じた診断や治療につなげる「シナプス医療(Synaptic Medicine)」という新しい医療分野の確立です。今回のNatureでの紹介は、長年の基礎研究から世界初の技術開発、そして大学発認定ベンチャーによる事業化へと発展してきた一連の取り組みが、国際的に注目されたものです。今後も研究成果の社会実装、革新的な医療技術の開発と社会への還元を目指していきます。
お問い合わせ先
横浜市立大学 広報担当
mail: koho@yokohama-cu.ac.jp
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