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Causes of epigenomic abnormalities in Alzheimer's disease and their implications for neurodegeneration

Research Project

Project/Area Number 21K07553
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

Kobayashi Nobuyuki  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (20385321)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 品川 俊一郎  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90459628)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsアルツハイマー病 / DNAメチル化 / 認知症 / 軽度認知障害 / エピジェネティクス / COASY / 単純ヘルペスウイルス1型 / エネルギー代謝 / バイオマーカー / VP26 / エピゲノム
Outline of Research at the Start

加齢や環境因子によって、DNAメチル化が生じ、アルツハイマー病 (AD)を始めとした加齢性疾患の発症に関わることが示唆される。申請者らはADで健常高齢者よりも、エネルギー代謝に関連するCOASY遺伝子のDNAメチル化量が高いことを報告した。しかし、これらが生じる原因や神経変性を引き起こす機序は明らかではない。そこで、ADの発症にヘルペスウイルス感染が関わると報告されていることに着目し、本研究では、エピゲノム異常の原因として、ヘルペスウイルス感染の関与と、エピゲノム異常が神経変性へ影響する可能性について検討する。

Outline of Final Research Achievements

In Alzheimer's disease (AD), changes in DNA methylation levels are thought to influence the accumulation of abnormal proteins and neurodegeneration. The applicants discovered that blood COASY DNA methylation levels change in AD patients. In this study, they identified 132 sites with differences in DNA methylation levels between AD patients and non-demented elderly individuals. Furthermore, they revealed that infection with herpes simplex virus type 1 (HSV-1) affects the DNA methylation of COASY. Specifically, the capsid protein VP26 was suggested to impact host DNA methylation changes by binding to the DNA methylation enzyme DNMT3A. These results are expected to lead to the development of new diagnostic methods and treatments for AD.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

COASYはCoA合成酵素をコードし、神経変性疾患とも関連があるにも関わらず、基礎研究は少なく、詳細な機能は未解明である。また、COASYはがんとの関連も知られるが、がん細胞でCOASYをノックダウンしても細胞の増殖性に影響はなく、CoA濃度を保つ未知のメカニズムがあると報告される。そのため、COASYが関わる代謝異常を明らかにすることは学術的にも有意義で、他分野への波及効果も大きい。
また、本研究で、COASYやその他のDNAメチル化の意義が明らかとなれば、それ自体でADの発症を予測するバイオマーカーとなる。これはADの予防にも活かすことが可能となる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Identification of a strong genetic risk factor for major depressive disorder in the human virome2024

    • Author(s)
      Kobayashi Nobuyuki、Shimada Kazuya、Ishii Azusa、Osaka Rui、Nishiyama Toshiko、Shigeta Masahiro、Yanagisawa Hiroyuki、Oka Naomi、Kondo Kazuhiro
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 27 Issue: 3 Pages: 109203-109203

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.109203

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SARS-CoV-2 S1 protein causes brain inflammation by reducing intracerebral acetylcholine production2023

    • Author(s)
      Oka Naomi、Shimada Kazuya、Ishii Azusa、Kobayashi Nobuyuki、Kondo Kazuhiro
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Issue: 6 Pages: 106954-106954

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106954

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Alterations of neuropsychiatric symptoms in dementia patients during hospitalization in a dementia ward2023

    • Author(s)
      Nagata Tomoyuki、Shinagawa Shunichiro、Kobayashi Nobuyuki、Kondo Kazuhiro、Shigeta Masahiro
    • Journal Title

      Psychogeriatrics

      Volume: 23 Issue: 5 Pages: 888-890

    • DOI

      10.1111/psyg.13003

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between human herpesvirus 6 infection and inflammatory bowel disease using novel biomarker2023

    • Author(s)
      Matsumoto Satohiro、Otaki Yuzo、Yoshida Yukio、Kobayashi Nobuyuki、Oka Naomi、Yanagisawa Hiroyuki、Kondo Kazuhiro
    • Journal Title

      JGH Open

      Volume: 7 Issue: 11 Pages: 790-796

    • DOI

      10.1002/jgh3.12992

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 特集 ウイルス感染症に強くなる!-予防・診断・治療のポイント 《総論》 ウイルスの基礎知識-形態,感染様式などについて2022

    • Author(s)
      小林 伸行、近藤 一博
    • Journal Title

      耳鼻咽喉科・頭頸部外科

      Volume: 94 Issue: 8 Pages: 606-610

    • DOI

      10.11477/mf.1411203083

    • ISSN
      0914-3491, 1882-1316
    • Year and Date
      2022-07-20
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] VP26, a herpes simplex virus type 1 capsid protein, increases DNA methylation in COASY promoter region2022

    • Author(s)
      Osaka Rui、Kobayashi Nobuyuki、Shimada Kazuya、Ishii Azusa、Oka Naomi、Kondo Kazuhiro
    • Journal Title

      Brain, Behavior, & Immunity - Health

      Volume: 26 Pages: 100545-100545

    • DOI

      10.1016/j.bbih.2022.100545

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Suppressors of Cytokine Signaling Are Decreased in Major Depressive Disorder Patients2022

    • Author(s)
      Kobayashi Nobuyuki、Shinagawa Shunichiro、Nagata Tomoyuki、Shigeta Masahiro、Kondo Kazuhiro
    • Journal Title

      Journal of Personalized Medicine

      Volume: 12 Issue: 7 Pages: 1040-1040

    • DOI

      10.3390/jpm12071040

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neuroimaging-driven brain-age is associated with life satisfaction and resilience in cognitively normal elderly: A community-based study2022

    • Author(s)
      Sone D, Beheshti I, Shinagawa S, Niimura H, Kobayashi N, Kida H, Shikimoto R, Noda Y, Nakajima S, Bun S, Mimura M, Shigeta M.
    • Journal Title

      Translational Psychiatry

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 0-0

    • DOI

      10.1038/s41398-022-01793-5

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Blood DNA Methylation Levels in the WNT5A Gene Promoter Region: A Potential Biomarker for Agitation in Subjects with Dementia2021

    • Author(s)
      Kobayashi Nobuyuki、Shinagawa Shunichiro、Nagata Tomoyuki、Tagai Kenji、Shimada Kazuya、Ishii Azusa、Oka Naomi、Shigeta Masahiro、Kondo Kazuhiro
    • Journal Title

      Journal of Alzheimer's Disease

      Volume: 81(4) Issue: 4 Pages: 1601-11

    • DOI

      10.3233/jad-210078

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A case of V180I genetic mutation Creutzfeldt Jakob disease (CJD) with delusional misidentification as an initial symptom2021

    • Author(s)
      Nagata Tomoyuki、Shinagawa Shunichiro、Kobayashi Nobuyuki、Kondo Kazuhiro、Shigeta Masahiro
    • Journal Title

      Prion

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 7-13

    • DOI

      10.1080/19336896.2021.2017701

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] (シンポジウム5 新しいうつ病の病態仮説 Beyond monoamines: 創薬を見据えて うつ病とウイルス感染2023

    • Author(s)
      小林伸行
    • Organizer
      第53回日本神経精神薬理学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] (シンポジウム10 うつ病,その病態の複雑系: overlap/difference/interaction) ヘルペスウイルスの潜伏感染によるうつ病発症リスクの増大2023

    • Author(s)
      小林伸行
    • Organizer
      第45回日本生物学的精神医学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス1型カプシドタンパクVP26によるCOASY プロモーター領域のDNAメチル化亢進2022

    • Author(s)
      小林 伸行、小坂 瑠依、嶋田 和也、石井 梓、岡 直美、近藤 一博
    • Organizer
      第69回日本ウイルス学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 血液バイオマーカーによる認知症診断の実現に向けて2022

    • Author(s)
      小林伸行
    • Organizer
      第2回日本認知症予防学会東京都支部学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 客観的疲労評価法としての唾液中ヘルペスウイルスの測定2021

    • Author(s)
      小林伸行, 岡直美, 近藤一博
    • Organizer
      第17回日本疲労学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス1型感染によって引き起こされる宿主細胞のDNAメチル化変化の検討2021

    • Author(s)
      小林伸行, 小坂瑠依, 嶋田和也, 近藤一博
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アルツハイマー病を発症する可能性を判定するためのデータ収集方法及びキット2023

    • Inventor(s)
      小林伸行
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人 慈恵大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アルツハイマー病を発症する可能性を判定するためのデータ収集方法及びキット2022

    • Inventor(s)
      小林伸行
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人慈恵大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アルツハイマー病を発症する可能性を判定するためのデータ収集方法及びキット2022

    • Inventor(s)
      小林伸行
    • Industrial Property Rights Holder
      小林伸行
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アルツハイマー病を発症する可能性を判定するためのデータ収集方法及びキット2021

    • Inventor(s)
      小林伸行
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人慈恵大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-205192
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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