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はじめに概要研究実施報告関連データ研究代表者索引Adobe Reader インストールガイド


新たな手法の開発等を通じた先端的な計測・分析機器の実現に向けた基盤技術の創出

メディア芸術の創造の高度化を支える先進的科学技術の創出

安全・安心な社会を実現するための先進的統合センシング技術の創出

通信・演算情報量の爆発的増大に備える超低消費電力技術の創出

次世代高精度・高分解能シミュレーション技術の開発

代謝調節機構解析に基づく細胞機能制御に関する基盤技術の創出

光の究極的及び局所的制御とその応用

生命システムの動作原理の解明と活用のための基盤技術の創出

高セキュリティ・高信頼性・高性能を実現する組込みシステム用の次世代基盤技術の創出

異種材料・異種物質状態間の高機能接合界面を実現する革新的ナノ界面技術の創出とその応用

ナノデバイスやナノ材料の高効率製造及びナノスケール科学による製造技術の革新に関する基盤の構築

社会的ニーズの高い課題の解決へ向けた数学/数理科学研究によるブレークスルーの探索(幅広い科学技術の研究分野との協働を軸として)

精神・神経疾患の診断・治療法開発に向けた高次脳機能解明によるイノベーション創出

高信頼・高安全を保証する大規模集積システムの基盤技術の構築

新原理・新機能・新構造デバイス実現のための材料開拓とナノプロセス開発

細胞リプログラミングに立脚した幹細胞作製・制御による革新的医療基盤技術の創出

最先端レーザー等の新しい光を用いた物質材料科学、生命科学など先端科学のイノベーションへの展開

プロセスインテグレーションによる次世代ナノシステムの創製

持続可能な社会に向けた温暖化抑制に関する革新的技術の創出

花粉症をはじめとするアレルギー性疾患・自己免疫疾患等を克服する免疫制御療法の開発

人間と調和する情報環境を実現する基盤技術の創出

異分野融合による自然光エネルギー変換材料及び利用基盤技術の創出

神経細胞ネットワークの形成・動作の制御機構の解明

気候変動等により深刻化する水問題を緩和し持続可能な水利用を実現する革新的技術の創出

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戦略目標
精神・神経疾患の診断・治療法開発に向けた高次脳機能解明によるイノベーション創出

1.戦略目標名

精神・神経疾患の診断・治療法開発に向けた高次脳機能解明によるイノベーション創出

2.該当する戦略重点科学技術との関係

 本戦略目標は、ライフサイエンス分野の戦略重点科学技術の中では「生命プログラム再現科学技術」に該当する。「分野別推進戦略」において、「ライフサイエンス研究の大きな流れは、ゲノムから細胞、脳、免疫系などより複雑で高次の機能を統合的に研究する方向性となっている。」とされ、具体的な研究開発内容として、「脳や免疫機構などの生体の高次調節機構のシステムを理解する研究」が挙げられている。
また、戦略重点科学技術のもう一つの柱である「臨床研究・臨床への橋渡し研究」にも該当する。精神・神経疾患の予防・治療法や感覚器・運動器疾患による生活の質の低下を防ぐ研究の推進や、幼少期からの発達障害、思春期のひきこもり、突発的な攻撃性、反社会的行動など、子どものこころの問題への対応にとって、本戦略目標の成果は、根幹的な位置を占める。

3.他の戦略重点科学技術等に比して優先して実施しなければならない理由、緊急性、専門家や産業界のニーズ

 ヒトゲノム解析の成果を利用し、精神・神経疾患に関わる遺伝子の探索が世界的に急速に進展している。しかしながら、疾患関連遺伝子情報のみでは、新たな社会的価値や経済的価値を生みだすことはできず、精神・神経疾患の予防、診断、治療といった社会・経済的価値を創出するためには、手法、シード化合物等をモデルを用いて検証し、開発コンセプトを確立して、その知財を確保することが必須である。
脳科学研究分野において、基礎研究で得られた疾患関連遺伝子の知見などを医療に結びつけるような研究開発プロジェクトはわが国ではこれまでほとんど行われていない。一方で、脳科学の基礎的な知見を活用し、イノベーションにつなげるための研究開発は欧米においても活発となっており、激しい国際競争が展開されている。認知症・うつ病は高齢者の主要な精神疾患であり、障害調整生存年(DALY)は総疾病中第4位、2020年には第2位(15%)になるとされている。世界に例のない高齢化社会を迎えるわが国として、世界に先駆けて戦略目標として集中的にこの研究課題に取り組むことが重要である。

4.この目標の下、将来実現しうる革新的な成果のイメージ(イノベーション創出の姿。具体例を含めて)及びその背景、社会・経済上の要請

 我が国では、統合失調症、うつ病等精神疾患の受療者は200万人を超え、年間の自殺者は3万人以上となっている。また、急速に進む高齢化に伴いアルツハイマー病等の神経疾患への対応が重要な課題になっているが、多くの神経疾患は難病として根本的な治療法がない状態にある。これらの精神・神経疾患の医療費、介護に関わる経済的負担や労働力減少、社会インフラ整備等による経済的損失は極めて大きく、その予防、治療法の開発に繋がる成果は、少子・超高齢化社会に突入するわが国の将来像を転換する大きな一歩となり得る。
一方、昨今、重大な少年事件をはじめとした反社会的行動だけでなく、いじめ、不登校、自殺、学校生活不適応等を理由とする高等学校の中途退学、ニートやフリーターの問題などが大きな社会問題となっている。教育現場におけるいじめ、衝動性などの背後にあると考えられる子どもの情動と社会性の解明は、現在の我が国において早急に取り組むべき重要課題であると認識されている。認知・情動などの高次脳機能の解明は、発達障害児に対する教育カリキュラムや支援法の開発につながるイノベーションが期待できるほか、高度で複雑な作業工程における人間の最適関与、注意力の欠如や疲労などを外部から補助するシステムの開発、ヒューマンインターフェイスを有する機器の開発、感覚器・運動器疾患による生活の質の低下を防ぐ機器等の開発、こころの豊かさを感じられる生活を求める消費者を対象とした商品開発、マーケティングなど、産業・教育等経済社会にインパクトを与えるイノベーションに結びつく成果が期待できる。

5.戦略事業実施期間中に達成を目指す研究開発目標(イノベーションの源泉となる知識の創出。技術シーズ。証明を目指す技術概念等)

 精神・神経疾患や認知・情動に関連する基礎研究では、例えば一群の遺伝子改変動物モデルの作成においてみられるように、近年のゲノム解読の成果を反映して、その解析例が急激に増大し、国内外においてもリソースの蓄積がなされつつある。
本戦略目標下で行われる研究開発では、高次脳機能に関わる分子あるいは機能マーカーを探索・同定し、認知・情動の理解や精神・神経疾患の予防・診断・治療に繋がる研究開発を目指す。
具体的には、例えば、精神・神経疾患、認知・情動と関係する遺伝子変異・多型、環境因子等を付与することによって、ヒトの脳機能変化を一部再現させた動物モデルを作成し、ヒトでは直接検証が困難な分子マーカーや機能マーカーを検証すること、またはこうしたモデルを利用し、数理モデルやアルゴリズムを念頭におきつつ、精神・神経疾患又は認知・情動に関わる分子神経機構の生化学的評価法や非侵襲機能解析法を開発すること、あるいはヒトで見出されたマーカーを動物モデルで確認することにより、精神・神経疾患又は認知・情動を診断・評価する技術を開発すること等が挙げられる。

6.戦略事業実施期間中に達成を目指す研究開発目標の科学的裏付け(関連研究の進捗状況、今後の当該分野の発展の可能性、優れた研究提案が数多くなされる見込み)

 精神・神経疾患と関連した遺伝子変異・多型の同定は、統合失調症の関連遺伝子DISC1の発見を初めとして、急速に進んでいる。また、セロトニントランスポーター遺伝子と養育環境およびストレスの相互作用、あるいは養育がストレス脆弱性を生み出すエピジェネティック機構の解明なども進んでいる。さらに、非侵襲計測技術等の進歩に伴い、ヒト脳機能解析の知見が急速に蓄積されてきている。
このような基礎・臨床のライフサイエンス研究者による有用な動物モデルとそれを用いた機能解析に関する研究成果を、臨床研究に繋がる技術開発に向かわせることにより、当該分野が大きく進展する可能性が高いと考えられる。
また、我が国では、近年精神・神経疾患関連分子の機能解析や脳機能を評価する脳イメージング研究も進展しており、これら各所での特筆すべき研究成果が活用される。

7.この目標の下での研究実施にあたり、特に研究開発目標を達成するために解決が必要となる研究上の課題、留意点、既存の施策・事業等との重複

 本戦略目標により、目的性のある研究開発を実施し、イノベーションの源泉となる知識の創出を目指すために、精神・神経疾患の予防・診断・治療法開発については、「そのモデル自体の機構の解明」のみに終わることがないよう、橋渡し研究を目指した研究が必要である。
理研脳科学総合研究センターにおいては、「脳を知る」「脳を守る」「脳を創る」「脳を育む」の4領域において、脳科学に関する総合的な研究開発を推進しているところであるが、現在行われている多くの研究は、神経活動や発生過程等における基礎的知見から重要であると個々の研究者が着目している生体分子から研究を発展させる、いわゆるボトムアップ的な研究領域であり、本目標の骨子となるヒトの脳機能で近年その生物学的関連性が示されたエビデンスに基づく、いわゆるトップダウン的な研究領域とは異なるものである。このようなトップダウン的な性質を有する研究領域を有効に進めるためには、モデルマウス開発等の実績を有し、その成果を医療や産業応用に結びつけられるビジョンと実行力をもった研究者を広く多様な大学、研究機関等から募り、明確な方針と計画の下で研究開発を実施する必要がある。 また、この目標を推進するにあたり、研究推進上及び社会への影響に関する倫理的な側面に配慮することは必要であり、JST社会技術研究開発センターの倫理に関する取組みと連携することが望ましい。

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研究領域 研究総括
精神・神経疾患の分子病態理解に基づく診断・治療へ向けた新技術の創出 樋口 輝彦
(国立精神・神経医療研究センター 理事長)
 本研究領域は、少子化・高齢化・ストレス社会を迎えたわが国において社会的要請の強い認知・情動などをはじめとする高次脳機能の障害による精神・神経疾患に対して、脳科学の基礎的な知見を活用し予防・診断・治療法等における新技術の創出を目指すものです。
  具体的には、高次脳機能障害を呈する精神・神経疾患の分子病態理解を基盤として、その知見に基づく客観的な診断及び根本治療に向けた研究を対象とします。例えば、生化学的もしくは分子遺伝学的観点から客観的な指標として利用可能な分子マーカーあるいは非侵襲的イメージング技術など機能マーカーを用いた診断法の開発、遺伝子変異や環境変化などを再現した疾患モデル動物の解析、根本治療を実現するための創薬に向けた標的分子の探索・同定などが研究対象となります。
  なおこれらの研究を進めていく上では、疾患を対象とした臨床研究と脳科学などの基礎研究、精神疾患研究と神経疾患研究、脳画像などの中間表現型解析研究と遺伝子解析研究など、異なる研究分野や研究手法の有機的な融合をはかる研究を重視するものです。
(所属・役職は、平成23年3月時点のものです。)
 
井ノ口 馨 (富山大学大学院医学薬学研究部(医学) 教授)
「恐怖記憶制御の分子機構の理解に基づいたPTSDの根本的予防法・治療法の創出」  (314kb)

岩坪 威 (東京大学大学院医学系研究科 教授)
「アルツハイマー病根本治療薬創出のための統合的研究」  (301kb)

貝淵 弘三 (名古屋大学大学院医学系研究科 教授)
「神経発達関連因子を標的とした統合失調症の分子病態解明」  (581kb)

高橋 良輔 (京都大学大学院医学研究科 教授)
「パーキンソン病遺伝子ネットワーク解明と新規治療戦略」  (414kb)

宮川 剛 (藤田保健衛生大学総合医科学研究所 教授)
「マウスを活用した精神疾患の中間表現型の解明」  (416kb)

小野寺 宏 ((独)国立病院機構西多賀病院 副院長)
「脊髄外傷および障害脳における神経回路構築による治療法の開発〜インテリジェント・ナノ構造物と高磁場による神経機能再生〜」  (451kb)

加藤 進昌 (昭和大学医学部 教授)
「社会行動関連分子機構の解明に基づく自閉症の根本的治療法創出」  (424kb)

小島 正己 ((独)産業技術総合研究所健康工学研究部門 研究グループ長)
「BDNF機能障害仮説に基づいた難治性うつ病の診断・治療法の創出」  (416kb)

祖父江 元 (名古屋大学大学院医学系研究科 教授)
「孤発性ALSのモデル動物作成を通じた分子標的治療開発」  (338kb)

井原 康夫 (同志社大学生命医科学部 教授)
「分子的理解に基づく抗アミロイドおよび抗タウ療法の開発」  (484kb)

内匠 透 (広島大学大学院医歯薬学総合研究科 教授)
「精神の表出系としての行動異常の統合的研究」  (334kb)

西川 徹 (東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 教授)
「統合失調症のシナプスーグリア系病態の評価・修復法創出」  (305kb)

貫名 信行 ((独)理化学研究所構造神経病理研究チーム チームリーダー)
「ポリグルタミン病の包括的治療法の開発」  (330kb)

水澤 英洋 (東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 教授)
「プルキンエ細胞変性の分子病態に基づく診断・治療の開発」  (367kb)

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