| Project/Area Number |
24K10619
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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 52020:Neurology-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
別宮 豪一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授(常勤) (20626353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 康義 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (50727451)
小河 浩太郎 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80870500)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | パーキンソン病 / 嗅球 / シングルセル解析 / αシヌクレイン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究においては、パーキンソン病症例の嗅球組織を用い、single cell RNA-sequence解析手法を用いてLewy病理（αシヌクレインの異常沈着）を有さないコントロール症例と比較することにより、細胞内の遺伝子発現を網羅的に調査し、αシヌクレインの異常蓄積に関連する候補因子の同定を行い、引き続きその因子が細胞内でαシヌクレインの動態や細胞死にどのように関わるかを解析する。最後に、脳の他領域においても嗅球と同様の変化があるかを解析する。これらによりパーキンソン病の新たな病態解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2024年度は凍結ヒト嗅球サンプルから、シングルセル遺伝子発現データおよび空間的オミクス情報を作成した。
【シングルセル解析】
過去の剖検例からパーキンソン病群（5例）、Lewy病理を有さないコントロール群（5例）の計10サンプルを抽出した。すべてのサンプルにおいてRNA integrity number(RIN)を測定し、RIN > 6.0を満たすことを確認した。10X社のChromium核抽出キットを用いて凍結嗅球検体から核を抽出し、大阪大学微生物病研究所にてcDNAライブラリー作成後、シークエンスデータを作成した。得られたシークエンスデータに対して10X社のCell Rangerを用いて各細胞毎の遺伝子発現量のデータを作成した。Seuratを用いたデータ前処理・次元圧縮・クラスタリングを実施することで各細胞を神経細胞群に分類した。
【空間的オミクス解析】
過去の剖検例からパーキンソン病群（4例）、Lewy病理を有さないコントロール群（4例）の計8サンプルを抽出し、10X社のVisiumを用いて6.5 mm x 6.5 mmの区画内の約5000スポット内の細胞について、それぞれの遺伝子発現情報を収集した。Quality Controlをクリアした6例（パーキンソン病群：3例、コントロール群：3例）に対して、Space Rangerを用いて各スポット毎の遺伝子発現量のデータを作成した。Seuratを用いたデータ前処理・次元圧縮・クラスタリングを実施し、細胞の位置情報を有する遺伝子発現情報を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り、パーキンソン病ならびにコントロール症例とも4例ずつ以上のシングルセル/空間的オミクス解析を行うことができ、順調に遺伝子発現情報が得られている。一方で、候補遺伝子から翻訳される蛋白に関するヒト組織内での発現解析に関しては、切片の準備はできたものの実際の染色作業に入るには至らなかった。
なお、病理解剖の際に採取された嗅球組織も蓄積が進み、病理学的にパーキンソン病と診断した症例が15、Lewy病理を有さないコントロール症例が14にのぼっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度に作成したシングルセル解析データを用いた、パーキンソン病群とコントロールデータを用いた変動遺伝子解析を神経細胞種毎に実施し、パーキンソン病に特徴的な変動遺伝子の同定、ならびに生物学的なPathwayの同定を行う。また、空間的オミクス情報との統合解析を行うことで嗅球組織内におけるレビー小体病に特徴的な遺伝子発現変化が生じている部位を同定する。加えて候補遺伝子のなかから、特に病態に関与していると考えられるものに関しては、ヒト嗅球の病理組織を用いた発現解析を行う。
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