Generation of bipolar-disorder induced pluripotent stem cell model from a multiplex pedigree and investigation of causal variants
Project/Area Number |
18K15521
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 52030:Psychiatry-related
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Research Institution | University of the Ryukyus |
Principal Investigator |
Takamatsu Gakuya 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90801431)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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Keywords | 双極性障害 / iPS細胞 / ゲノム医学 / 病態生理 / カルシウムイメージング / 連鎖解析 / 疾患モデル / 神経細胞 / 疾患iPS / 神経分化誘導 / 気分障害 / 疾患ゲノム / ミトコンドリア / ライブイメージング / モデル細胞 / 家系研究 / 精神疾患モデル細胞 |
Outline of Final Research Achievements |
Patient-derived induced pluripotent stem cells (iPSCs) with genetic variations having large effects on the development of neuropsychiatric diseases are expected to be cellular disease models. To establish bipolar disorder iPSC model, we focused on rare familial cases with potential high-risk genetic factors and we performed comprehensive genetic analysis and cellular phenotype analysis of patient iPSC-derived neurons. In summary, we identified SPOCD1, a candidate gene which have the potential to contribute to bipolar disorder and depression in a multiplex pedigree. Moreover, iPSCs from affected individuals of the pedigree were differentiated into excitatory neurons. The neurons from the affected individuals showed higher frequency of the calcium transient compared with neurons from healthy controls. Our results would be promising to the cellular model of bipolar disorder for various applications.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
双極性障害の原因はほとんどわかっていない。そのようななか、本研究では、目標である原因変異の明らかな双極性障害疾患モデルiPS細胞の確立に向けて、期待できる成果を得ることができた。疾患モデルiPS細胞が作成されれば、神経細胞の易興奮性の分子機序の解明や本質的な病態生理に基づく創薬、双極性障害動物モデルの作成など、これまでのボトルネックが解消され、多方面に展望が開ける。疾患モデルiPS細胞の確立に向けて、今後さらに研究を積み重ねていく必要がある。
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Report
(5 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Haplotype phasing of a bipolar disorder pedigree revealed rare multiple mutations of SPOCD1 gene in the 1p36-35 susceptibility locus2022
Author(s)
Gakuya Takamatsu, Kumiko Yanagi, Kae Koganebuchi, Fuyuko Yoshida, Jun-Seok Lee, Kanako Toyama, Kotaro Hattori, Chiaki Katagiri, Tsuyoshi Kondo, Hiroshi Kunugi, Ryosuke Kimura, Tadashi Kaname, Masayuki Matsushita
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Journal Title
Journal of Affective Disorders
Volume: -
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Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 双極性障害家系ハプロタイプにおけるミトコンドリア機能遺伝子の発現低下:iPSニューロンを用いたアレル特異的発現解析2021
Author(s)
高松岳矢, 柳久美子, 馬目陽子, 小金渕佳江, 李俊錫, 當山奏子, Dimitar Dimitrov, 長谷川実奈美, 早川朋子, 服部功太郎, 功刀浩, 近藤毅, 高橋智幸, 岡野ジェイムス洋尚, 木村亮介, 要匡, 松下正之
Organizer
第44回日本神経科学大会/CJK第1回国際会議
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[Presentation] 双極性障害家系ハプロタイプにおけるミトコンドリア代謝制御遺伝子Xの発現低下2021
Author(s)
高松岳矢, 馬目陽子, 柳久美子, 小金渕佳江, 當山奏子, 李俊錫, 長谷川実奈美, 服部功太郎, 功刀浩, 近藤毅, 岡野ジェイムス洋尚, 木村亮介, 要匡, 松下正之
Organizer
第48回日本脳科学会
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Invited
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[Presentation] 双極性障害の病態メカニズムの探索:ハプロタイプフェージングとRNAシーケンスによるミトコンドリア代謝制御遺伝子Xの発現異常の発見2021
Author(s)
高松岳矢, 馬目陽子, 柳久美子, 小金渕佳江, 當山奏子, 李俊錫, 長谷川実奈美, 服部功太郎, 功刀浩, 近藤毅, 岡野ジェイムス洋尚, 木村亮介, 要匡, 松下正之
Organizer
第72回西日本生理学会
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[Presentation] Allele-specific down-regulation of a mitochondrial gene in familial bipolar disorder2021
Author(s)
高松岳矢, 柳久美子, 馬目陽子, 小金渕佳江, 李俊錫, 當山奏子, Dimitar Dimitrov, 長谷川実奈美, 早川朋子, 服部功太郎, 功刀浩, 近藤毅, 高橋智幸, 岡野ジェイムス洋尚, 木村亮介, 要匡, 松下正之
Organizer
第43回 日本生物学的精神医学会・第51回 日本神経精神薬理学会 合同年会
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[Presentation] Development of induced pluripotent stem cell model of bipolar disorder derived from an Okinawan pedigree with a potential genetic component2019
Author(s)
GAKUYA TAKAMATSU, KUMIKO YANAGI, JUNSEOK LEE, YOKO MANOME, CHIKAKO HARA-MIYAUCHI, KAE KOGANEBUCHI, KOTARO HATTORI, MINAMI HASEGAWA, MUTSUMI ISA, DIMITAR DIMITROV, TOMOKO HAYAKAWA, TSUYOSHI KONDO, TOMOYUKI TAKAHASHI, HIROSHI KUNUGI, HIROTAKA JAMES OKANO, RYOSUKE KIMURA, TADASHI KANAME, MASAYUKI MATSUSHITA
Organizer
Neuroscience 2019 (49th annual meeting of Society for Neuroscience)
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Int'l Joint Research
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[Presentation] 沖縄県の精神疾患多発家系を用いた双極性障害・統合失調症細胞モデルの開発:疾患iPS細胞とゲノム解析を融合したアプローチ2018
Author(s)
Gakuya Takamatsu, Junseok Lee, Ayano Harata, Tadashi Kaname, Kumiko Yanagi, Chikako Hara-Miyauchi, Yoko Manome, Tomoko Hayakawa, Tsuyoshi Kondo, Hirotaka James Okano, Masayuki Matsushita
Organizer
第40回日本生物学的精神医学会 第61回日本神経化学会大会 合同年会
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