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バイオマーカー開発研究部

バイオマーカー開発研究部では、認知症や加齢性疾患の診断や病態解析に資するバイオマーカーを開発し、実用化していくことを目的としています。

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バイオマーカー開発研究部のホームページへようこそ

令和５年７月　スタッフ・業績のページを更新しました。

令和４年 8月　ホームページを公開しました。

 

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研究部概要

バイオマーカー開発研究部では、認知症や加齢性疾患の診断や病態解析に資するバイオマーカーを開発し、実用化していくことを目的としています。

 

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研究プロジェクト

BATONプロジェクト

認知症高齢者は現在日本で500万人以上、世界では5,000万人以上と推定され、その対策は我が国のみならず世界的に喫緊の課題となっています。

認知症の根本的な治療法や有効な予防法を開発していくためには、脳に認知症の原因となる病変がある人を正確に同定する生物学的な指標（バイオマーカー）が必要となります。これは、PETを用いて脳のアミロイド蓄積やタウ蓄積といった病変を直接可視化する画像バイオマーカーや、髄液や血液に微量に存在するこれらの生体物質を生化学的にとらえるバイオマーカー等があります。

当研究部では、血液検査のように、なるべく簡便で侵襲性の低いバイオマーカーの開発を目指しています。

BATON研究ロゴこのリンクは別ウィンドウで開きます（クリックすると、BATON研究ホームページが開きます）

 

目標と内容

国立長寿医療研究センターと株式会社島津製作所は、最近、認知症の過半数を占めるアルツハイマー病の脳内アミロイドβ（Aβ）蓄積を高精度に捉える血液バイオマーカーの開発に成功したことを報告致しました。これは、アルツハイマー病の治療薬や予防法の開発にブレークスルーをもたらす技術として世界的に注目され、実用化が強く期待されています。従って、この血液Aβバイオマーカーの臨床応用を早期に実現することが、本プロジェクトの第一の目標です。このために、国立長寿医療研究センター、東京都健康長寿医療センター、近畿大学医学部の3施設共同で、2020年6月より前向き研究を開始し、島津製作所と協力して3年以内の実用化を目指します。

一方、認知症全般の対策のためには、Aβ以外の血液バイオマーカーを開発していくことも重要です。アルツハイマー病に限定しても脳の病態進行メカニズムは複雑で、Aβ蓄積後に、タウ蛋白の蓄積、神経変性といったプロセスが進行するため、最近ではアルツハイマー病を”ATN”（Amyloid, Tau, Neurodegenerationそれぞれの頭文字）で層別化して病態進行を把握するようになってきました。タウ蓄積を捉えるのも現状ではPET検査や髄液検査が必要となりますが、国立量子科学技術研究開発機構の徳田らは、世界で初めて血液検査で脳のタウ蛋白の蓄積を推定できることを報告しており、更に神経変性に伴って増加するとされるNFL (neurofilament light chain)という蛋白質を血液で測定する技術も確立しています。また、東レ株式会社は、血液中のマイクロRNAを解析することにより、アルツハイマー病に次いで頻度の高い神経変性疾患のレビー小体型認知症の鑑別ができる可能性を報告しています。名古屋大学の勝野らは、レビー小体型認知症を発症前に捉える大規模研究に取り組んでいるため、本プロジェクトによりレビー小体型認知症の早期診断に役立つバイオマーカーの開発も期待されます。更に、東レ株式会社は、血液マイクロRNA解析が、脳血管性認知症の鑑別や軽度認知障害から認知症への移行予測に有用である可能性も報告しています。

本プロジェクトの最終的な目標は、これらの血液バイオマーカーの臨床的有用性を検証し、血液Aβバイオマーカーと組み合わせることによって、血液検査による認知症の統合的層別化システムを開発していくことです（図1）。これらの検証は、国立長寿医療研究センターのバイオバンクや、名古屋大学の臨床研究で保存された既存試料を用いて進め、必要に応じて他の大規模研究との共同研究も視野に入れながら、5年以内の実用化を目指します。

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スタッフ

部長

中村　昭範

副部長

二橋　尚志

研究員

募集中

外来研究員

文堂　昌彦

特任研究員

鈴木　順子

野田　信雄

田中　絵実

 

研究協力者

工藤　純平

研究補助員

杉浦　優子

神藤　由香

古川 友光子

 

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業績

2022年度

原著論文

  1. Brand AL, Lawler PE, Bollinger JG, Li Y, Schindler SE, Li M, Lopez S, Ovod V, Nakamura A, Shaw LM, Zetterberg H, Hassan O, Bateman RJ. The performance of plasma amyloid beta measurements in identifying amyloid plaques in Alzheimer’s disease: a literature review. Alzheimer's Research & Therapy, 14(1): 195. 2022.

  2. Yasuno F, Kimura Y, Ogata A, Ikenuma H, Abe J, Minami H, Nihashi T, Yokoi K, Hattori S, Shimoda N, Watanabe A, Kasuga K, Ikeuchi T, Takeda A, Sakurai T, Ito K, Kato T. Involvement of inflammation in the medial temporal region in the development of agitation in Alzheimer’s disease: an in vivo positron emission tomography study. Psychogeriatrics, 23(1):126-135. 2022.

  3. Yasuno F, Watanabe A, Kimura Y, Yamauchi Y, Ogata A, Ikenuma H, Abe J, Minami H, Nihashi T, Yokoi K, Hattori S, Shimoda N, Kasuga K, Ikeuchi T, Takeda A, Sakurai T, Ito K, Kato T. Estimation of blood-based biomarkers of glial activation related to neuroinflammation. Brain Behav Immun Health, 26:100549, 2022.

  4. Kato T, Nishita Y, Otsuka R, Inui Y, Nakamura A, Kimura Y, Ito K, SEAD-J Study Group. Effect of cognitive reserve on amnestic mild cognitive impairment due to Alzheimer’s disease defined by fluorodeoxyglucose-positron emission tomography. Front. Aging Neurosci, 14:932906, 2022.

  5. Umakoshi H, Nihashi T, Takada A, Hirasawa N, Ishihara S, Takehara Y, Naganawa S, Davenport MS, Terasawa T. Iodinated Contrast Media Substitution to Prevent Recurrent Hypersensitivity Reactions: A Systematic Review and Meta-Analysis. Radiology, 305(2):341-349. 2022.

  6. Sakurai K, Nihashi T, Kimura Y, Iwata K, Ikenuma H, Arahata Y, Okamura N, Yanai K, Akagi A, Ito K, Kato T, Nakamura A, Mulniad Study Group. Age-related increase of monoamine oxidase B in amyloid-negative cognitively unimpaired elderly subjects. Ann Nucl Med, 36(8):777–84, 2022.

  7. Fujisawa C, Saji N, Takeda A, Kato T, Nakamura A, Sakurai K, Asanomi Y, Ozaki K, Takada K, Umegaki H, Kuzuya M, Sakurai T. Early-onset Alzheimer’s Disease Associated with Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder. Alzheimer Dis Assoc Disord, 37(1):85-87, 2022.

  8. Otsuka R, Nishita Y, Nakamura A, Kato T, Ando F, Shimokata H, Arai H. Basic lifestyle habits and volume change in total gray matter among community dwelling middle-aged and older Japanese adults. Prev Med, 161:107149, 2022.

  9. Tokuda H, Horikawa C, Nishita Y, Nakamura A, Kato T, Kaneda Y, Obata H, Rogi T, Nakai M, Shimokata H, Otsuka R. The association between long-chain polyunsaturated fatty acid intake and changes in brain volumes among older community-dwelling Japanese people. Neurobiol Aging, 117:179-188. 2022.

書籍・総説

  1. 中村昭範. 質量分析による血液Aβの測定とその実用化への過程. DEMENTIA JAPAN. 認知症学会誌. 37 (1), 2-12. 2023.

  2. 中村昭範. トピックス 血液バイオマーカー. 特集“認知症+併存疾患”アプローチの最前線Vol.129 No.6. 臨床雑誌内科. 南江堂. p1345-1348. 2022.

  3. 加藤隆司, 岡田佑介, 櫻井圭太, 二橋尚志, 木村泰之. 【核医学を考える】閾値下アミロイドPET集積の評価とその意義．脳神経内科. 科学評論社. 96 (4), 468-473, 2022.

  4. 加藤隆司, 岡田祐介, 二橋尚志, 櫻井圭太, 木村泰之, 伊藤健吾. 認知症のATN核医学画像診断 - アミロイド, タウ, FDG PET -. MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 日本医用画像工学会. 40 (3), 88-93. 2022.

特許

  1. 発明者：Kaneko N, Nakamura A. 発明の名称：Multiplex biomarker for use in evaluation of state of accumulation of amyloid in brain, and analysis method for said evaluation.
    出願日：2015年9月16日. 登録番号：特許第2019205010号.
    登録日：2022年6月23日. 出願人：国立研究開発法人 国立長寿医療研究センター.
    共願人様：島津製作所

  2. 発明者：Kaneko N, Nakamura A. 発明の名称：脳内のアミロイドβ蓄積状態を評価するマルチプレックスバイオマーカー及びその分析方法.
    米国出願番号：15/752,498. 米国登録番号：11268965.
    登録日：2022年3月8日. 出願人：国立研究開発法人 国立長寿医療研究センター.

2021年度

原著論文

  1. Sexton CE, Anstey KJ, Baldacci F, Barnum CJ, Barron AM, Blennow K, Brodaty H,Burnham S, Elahi FM, Götz J, Jeon YH, Koronyo-Hamaoui M, Landau SM, Lautenschlager NT, Laws SM, Lipnicki DM, Lu H, Masters CL, Moyle W, Nakamura A, Pasinetti GM, Rao N, Rowe C, Sachdev PS, Schofield PR, Sigurdsson EM, Smith K, Srikanth V, Szoeke C, Tansey MG, Whitmer R, Wilcock D, Wong TY, Bain LJ, Carrillo MC. Alzheimer's disease research progress in Australia: The Alzheimer's Association International Conference Satellite Symposium in Sydney.Alzheimers Dement., 2022 Jan;18(1):178-190. doi:10.1002/alz.12380. Epub 2021 May 31.

  2. Zhang S, Otsuka R, Nishita Y, Nakamura A, Kato T, Iwata K, Tange C, Tomida M, Ando F, Shimokata H, Arai H. Green tea consumption is associated with annual changes in hippocampal volumes: A longitudinal study in community-dwelling middle-aged and older Japanese individuals. Archives of Gerontology and Geriatrics, Sep-Oct 2021;96:104454. doi:10.1016/j.archger.2021.104454. Epub 2021 Jun 1.

  3. Janelidze S, Teunissen CE, Zetterberg H, Allué JA, Sarasa L, Eichelaub U, Bittner T, Ovod V, Verberk IMW, Toba K, Nakamura A, Bateman RJ, Blennow K, Hansson O. Head-to-head comparison of 8 plasma Aβ42/Aβ40 assays in Alzheimer’s disease.JAMA Neurology, 2021;78(11):1375-1382. doi:10.1001/jamaneurol.2021.3180.

  4. Pannee J, Shaw LM, Korecka M, Waligorska T, Teunissen CE, Stoops E, Vanderstichele HM, Mauroo K, Verberk IMW, Keshavan A, Pesini P, Sarasa L, Pascual-Lucas M, Fandos N, Allué JA, Portelius E, Andreasson U, Yoda R, Nakamura A, Kaneko N, Yang SY, Liu HC, Palme S, Bittner T, Mawuenyega KG, Ovod V, Bollinger J, Bateman RJ, Li Y, Dage JL, Stomrud E, Hansson O, Schott JM, Blennow K, Zetterberg H. The Global Alzheimer’s Association Round Robin Study on Plasma Amyloid β Methods. Alzheimers Dement (Amst) . 2021 Oct 14;13(1):e12242. doi:10.1002/dad2.12242. eCollection 2021.

  5. Sakurai K, Iwase T, Kaneda D, Uchida Y, Inui S, Morimoto S, Kimura Y, Kato T, Nihashi T, Ito K, Hashizume Y. Sloping Shoulders Sign: A Practical Radiological Sign for the Differentiation of Alzheimer’s Disease and Argyrophilic Grain Disease. J Alzheimers Dis. 84(4):1719-1727. 2021.

  6. Nihashi T, Sakurai K, Kato T, Iwata K, Kimura Y, Ikenuma H, Yamaoka A, Takeda A, Arahata Y, Washimi Y, Suzuki K, Bundo M, Sakurai T, Okamura N, Yanai K, Ito K, Nakamura A, MULNIAD Study Group. Patterns of Distribution of 18F-THK5351 Positron Emission Tomography in Alzheimer’s Disease Continuum. J Alzheimers Dis. 2022;85(1):223-234.doi:10.3233/JAD-215024.

  7. Uchida Y, Nishita Y, Otsuka R, Sugiura S, Sone M, Yamasoba T, Kato T, Iwata K, Nakamura A. Aging Brain and Hearing: A Mini-Review. Frontiers in Aging Neuroscience, 2022 Jan 13;13:791604. doi:10.3389/fnagi.2021.791604. eCollection 2021.

  8. Chen WL, Nishita Y, Nakamura A, Kato T, Nakagawa T, Zhang S, Shimokata H, Otsuka R, Su KP, Arai H. Hemoglobin concentration is associated with the hippocampal volume in community-dwelling adults. Archives of Gerontology and Geriatrics. Volume 101, July–August 2022, 104668.

  9. Pedrini S, Chatterjee P, Nakamura A, Tegg M, Hone E, Rainey-Smith SR, Rowe CC, Dore V, Villemagne VL, Ames D, Kaneko N, Gardener SL, Taddei K, Fernando B, Martins I, Bharadwaj P, Sohrabi HR, Masters CL, Brown B, Martins RN on behalf of the AIBL Research Group. The Association Between Alzheimer's Disease-Related Markers and Physical Activity in Cognitively Normal Older Adults. Front. Aging Neurosci., 28 March 2022 | https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.771214.eCollection 2022.

  10. Pedrini S, Chatterjee P, Nakamura A, Tegg M, Hone E, Rainey-Smith SR, Rowe CC, Dore V, Villemagne VL, Ames D, Kaneko N, Gardener SL, Taddei K, Fernando B, Martins I, Bharadwaj P, Sohrabi HR, Masters CL, Brown B, Martins RN on behalf of the AIBL Research Group. The Association Between Alzheimer's Disease-Related Markers and Physical Activity in Cognitively Normal Older Adults. Front. Aging Neurosci. 14:771214. 2022.

  11. Yasuno F, Kimura Y, Ogata A, Ikenuma H, Abe J, Minami H, Nihashi T, Yokoi K, Hattori S, Shimoda N, Ichise M, Sakurai T, Ito K, Kato T. Kinetic modeling and non-invasive approach for translocator protein quantification with <sup>11</sup>C-DPA-713. Nucl Med Biol. 108-109:76-84. 2022.
    Sakurai K, Iwase T, Kaneda D, Uchida Y, Inui S, Morimoto S, Kimura Y, Kato T, Nihashi T, Ito K, Hashizume Y. Sloping Shoulders Sign: A Practical Radiological Sign for the Differentiation of Alzheimer's Disease and Argyrophilic Grain Disease. J Alzheimers Dis. 84(4):1719-1727. 2021.

  12. Sakurai K, Kaneda D, Uchida Y, Inui S, Bundo M, Akagi A, Nihashi T, Kimura Y, Kato T, Ito K, Ohashi W, Hashizume Y. Can Medial Temporal Impairment Be an Imaging Red Flag for Neurodegeneration in Disproportionately Enlarged Subarachnoid Space Hydrocephalus? J Alzheimers Dis. 83(3):1199-1209. 2021.

  13. Sakurai K, Kaneda D, Inui S, Uchida Y, Morimoto S, Nihashi T, Kato T, Ito K, Hashizume Y. Simple Quantitative Indices for the Differentiation of Advanced-Stage Alzheimer's Disease and Other Limbic Tauopathies. J Alzheimers Dis. 81(3):1093-1102. 2021.

  14. 中村昭範. アルツハイマー病の早期診断に資するバイオマーカーの開発. 日本認知症学会誌 Dementia Japan 35:435-447, 2021年9月15日発行.

書籍・総説

  1. 中村昭範. [Colum] 期待される血液バイオマーカー.第Ⅱ章　実践！認知症の包括的診療．認知症サポート医・認知症初期集中支援チームのための認知症診療ハンドブック.南江堂. P76-77. 2021年4月15日.

  2. 文堂昌彦. c）正常圧水頭症の検査. 第Ⅱ章　実践！認知症の包括的診療. 認知症サポート医・認知症初期集中支援チームのための認知症診療ハンドブック. 南江堂. P70-75. 2021年4月15日.

  3. 中村昭範. 未来へのバトン. 島津製作所コミュニケーション誌ぶーめらん. Vol.45 P9-10. 2021年10月1日.

  4. 中村昭範. 認知症のバイオマーカー　-アルツハイマー病の血液バイオマーカーを中心に. 医学のあゆみ. Vol.279 No.5 P390-395. 2021年10月30日.

  5. 中村昭範. アルツハイマー病のバイオマーカー. SRL宝函. Vol.42 No.4 P4-12. 2022年1月.

その他

  1. 中村昭範. 日本経済新聞. 2021年5月18日朝刊. 血液検査で認知症を診断.

​特許

  1. 発明者：Kaneko N, Nakamura A. 発明の名称：Multiplex biomarker for use in evaluation of state of accumulation of amyloid in brain, and analysis method for said evaluation.
    特許番号：ZL201680053338.0.
    登録日：2021年4月2日（中国特許）. 出願人：国立研究開発法人 国立長寿医療研究センター.
  2. 発明者：Kaneko N, Nakamura A. 発明の名称：脳内のアミロイドβ蓄積状態を評価するマルチプレックスバイオマーカー及びその分析方法.
    米国出願番号：15/752,498. 米国登録番号：11268965.
    登録日：Mar, 8, 2022. 出願人：国立研究開発法人 国立長寿医療研究センター.

 

2020年度

原著論文

  1. Yasuno F, Nakamura A, Kato T, Iwata K, Sakurai T, Arahata Y, Washimi Y, Hattori H, Ito K.An evaluation of the amyloid cascade model using in vivo positron emission tomographic imaging.Psychogeriatrics, 2021 Jan;21(1):14-23 doi: 10.1111/psyg.12589.

  2. Lim YY, Maruff P, Kaneko N, Doecke J, Fowler C, Villemagne VL, Kato T, Rowe CC, Arahata Y, Iwamoto S, Ito K, Tanaka K, Yanagisawa K, Masters CL, Nakamura A.Plasma Amyloid-β Biomarker Associated with Cognitive Decline in Preclinical Alzheimer's Disease.J Alzheimers Dis. 2020;77(3):1057-1065. doi: 10.3233/JAD-200475.

  3. Otsuka R, Nishita Y, Nakamura A, Kato T, Iwata K, Tange C, Tomida M, Kinoshita K, Nakagawa T, Ando F, Shimokata H, Arai H.Dietary diversity is associated with longitudinal changes in hippocampal volume among Japanese community dwellers.Eur J Clin Nutr. 2020 Sep 2. doi: 10.1038/s41430-020-00734-z. Online ahead of print.

  4. 中村　昭範。認知症のバイオマーカーとしての脳磁図の可能性．日本生体磁気学会会誌，Vol33(1), 77-79, 2020

総説

  1. 中村　昭範。アルツハイマー病における血液バイオマーカーの展望．CLINICIAN, vol 67, No. 680, 132-137, 2020.

  2. 中村　昭範。認知症の血液バイオマーカー開発の現状．老年内科，科学評論社　Vol2.No.4　453-457，2020年10月28日

  3. 中村　昭範。生化学的バイオマーカー　アミロイドβ特集　認知症のバイオマーカー．Geriatric Medicine（老年医学）,　Vol59(2),147-151,2021.

  4. 加藤　隆司，中村　昭範，伊藤　健吾。認知予備能．老年内科，科学評論社，Vol2.No.4　458-463，2020年10月28日

新聞・報道等

  1. 中村　昭範。読売新聞，2020年6月23日朝刊，「アルツハイマー　血液で検査　原因物質の蓄積臨床検査」

  2. 中村　昭範。毎日新聞，2020年6月23日朝刊，「血液でアルツハイマー検査　長寿医研など臨床研究」

  3. 中村　昭範。毎日新聞Webニュース，2020年6月23日，「血液でアルツハイマー病検査　今月から臨床研究　長寿医療研，島津製作所など」

  4. 中村　昭範。Innavi net Webニュース，2020年6月23日，「国立長寿医療研究センター，島津製作所など共同研究，血液検査による認知症診断：実用化を加速認知症の早期診断や効果的な予防法・治療法の開発に貢献」

  5. 中村　昭範。山陽新聞デジタルWebニュース，2020年6月23日，「血液検査で「認知症」早期診断　長寿研や民間，共同研究を開始」

  6. 中村　昭範。共同通信，2020年6月23日，「血液検査で「認知症」早期診断　長寿研や民間、共同研究を開始」

  7. 中村　昭範。朝日新聞デジタルWebニュース，2020年6月25日，「血液5mlで認知症を予測?　実用化へ臨床研究スタート」

  8. 中村　昭範。朝日新聞，2020年6月25日夕刊，「血液検査で認知症リスク推定へ　長寿医療研など」

  9. 中村　昭範。医療ニュース Medical Tribune，2020年12月28日web 記事掲載，「血液で捉えるAβ蓄積、リスク予測も視野に」

特許

  1. 発明者：金子　直樹，中村　昭範。発明の名称：脳内のアミロイドβ蓄積状態を評価するマルチプレックスバイオマーカー及びその分析方法．
    出願番号：PCT/JP2016/076706（国際）登録番号：3351939.
    登録日：2020年11月4日（欧州（イギリス，フランス，ドイツ））出願人：国立研究開発法人国立長寿医療研究センター

 

 

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