オリゴデンドロサイトのエピジェネティクスと気分障害の病態との関連性の解析
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20K07758
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
林 義剛 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (10631567)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 気分障害 / オリゴデンドロサイト / エピジェネティクス / DNAメチル化 / RRBS |
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| Outline of Research at the Start |
気分障害は、抑うつ状態を呈する大うつ病と躁状態、抑うつ状態を繰り返す双極性障害を含む疾患の総称であり、認知・情動・意思決定に強く関連し、ヒトにおいて他の哺乳類よりも発達している脳部位である、大脳前頭前野が病態責任部位の一つとして注目されている。研究代表者は、気分障害患者の前頭前野においてオリゴデンドロサイトとその前駆細胞が減少していることを発見し報告した。本研究では、このオリゴデンドロサイトの破綻と気分障害の病態との関連を、後天的に遺伝子発現を制御するエピジェネティック変化に注目し、病態の原因追求を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
気分障害は、大うつ病と双極性障害を含む疾患の総称であり、認知・情動・意思決定に強く関連する前頭前野が病態責任部位の一つとして注目されている。神経細胞同士のコネクションや神経細胞―グリア細胞の相互作用により機能している脳は、その破綻により様々な疾患を誘発する。研究代表者は、気分障害患者の前頭前野特異的にオリゴデンドロサイトとその前駆細胞が減少していることを発見し報告した。本研究では、オリゴデンドロサイトの破綻と気分障害の病態との関連を、エピジェネティック解析から明らかにすることを目的とする。具体的には、気分障害との関連が強い自殺者および対照群の前頭前野の神経細胞、オリゴデンドロサイト、オリゴデンドロサイト前駆細胞のDNAメチル化状態を網羅的に調べる。これにより、未だ報告のないオリゴデンドロサイト系譜細胞の細胞種特異的エピゲノム情報を得ると同時に、気分障害や自殺に関連する因子の同定をすることで、病態解明を目指す。 解析対象となる自殺者および対照者の死後脳は、滋賀医科大学法医学教室との共同研究により提供を受けた。なお、ヒトを対象とした研究は滋賀医科大学倫理委員会の承認を受け行っている。自殺者4例、対照者6例の死後脳前頭前野から、神経細胞、オリゴデンドロサイト、オリゴデンドロサイト前駆細胞を フローサイトメーターにより分取し、DNAを抽出した。抽出したDNAは、Reduced Representation Bisulfite Sequencing法によりライブラリーを作製し、次世代 シーケンサーによる解析を行った。現在、次世代シーケンサーにより解析したデータを、ヒト遺伝子にマッピングを行いDNAメチル化状態を詳細に解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在のところRRBSの解析がまだ十分に終了していない。これには、講義や大学院生指導などの他業務が増え、解析にあてる時間が十分に取れなかったことが原因として挙げられる。当初の予定より、遅れているが、次年度前半にデータ解析を終わらせるようにしたい。
また、RRBS解析を予備的実験として2例、追加解析として8例行ったが、解析ごとのデータのばらつき（バッチ差）が出てしまった。現在、この差を補正できるよう検討中であるが、予期しない事象であり、こちらも遅れの原因となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、自殺者4例、対照者6例の神経細胞、オリゴデンドロサイト、オリゴデンドロサイト前駆細胞のDNAメチル化の解析を行っている。本研究では、次世代シーケンサーでのDNAメチル化解析を2回に分けて行ったが、解析ごとのバッチ差がでてしまい、現在補正可能か検討している。
DNAメチル化は、遺伝子内もしくはプロモーター領域のシトシンがメチル化を受けているか受けていないかで、当該遺伝子の発現を調整することが知られている。本研究では、メチル化状態の解析を行うが、最終的なアウトプットとして遺伝子発現解析も必要であると考える。しなしながら、本研究で用いる検体は、すでに凍結されており、細胞を分離することが困難である。近年、核内のスプライシング前のものも含むRNAの解析でも、細胞から抽出されたRNAと同様に解析が可能となってきた。予備的検討において、核内RNAを用いたRNA-seqが問題なく遂行可能であることが分かった。RRBS解析の終わったサンプルから、核内RNAを抽出し、RNA-seq解析を行い、DNAメチル化とRNA発現量の相互比較を行うことで、より詳細な解析が可能であると考える。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
