うつ病モデル動物を用いた感受性遺伝子群の探索(QTL mapping、DNAマイクロアレイによる遺伝子発現およびプロテオーム解析による複合的アプローチ)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13770566
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 中谷 紀章 理化学研究所, 分子精神科学研究チーム, 研究員 (30332323)
• Keywords: Animal model / Depression / Learned helplessness / antidepressant / DNA microarray

Research Abstract

本年度はうつ病モデル動物である学習性無力(LH)ラットを用い、DNAマイクロアレイによるうつ病感受性遺伝子および抗うつ薬の新規標的遺伝子の探索を試みた。まずLHラットを生理食塩水投与群(LH-S)、フルオキセチン投与群(LH-F)、イミプラミン投与群(LH-I)の3グループに分け電気刺激回避実験を行ったところLH-Sはコントロール群に比べ有意に失敗回数が増加しており、フルオキセチンおよびイミプラミン投与により有意に回復した。フルオキセチン投与では減少率がイミプラミンに比べ小さかったが、臨床においてイミプラミンが重度のうつ病患者に用いられるのに対してフルオキセチンが軽度のうつ病患者に用いられることをかんがみると、薬の臨床での効果を反映した結果といえる。次にコントロール、LH-S、LH-F、LH-Iの動物の前頭葉および海馬それぞれより全RNAを抽出し、ビオチンラベルしたcRNAをGeneChip(Affymetrix社)に約16時間ハイブリさせ、チップを洗浄後シグナルをスキャンした。コントロール群とLH-S群、LH-S群とLH-F群、LH-S群とLH-I群のそれぞれについてMann-Whitneyの順位差検定を行い有意に変化している遺伝子を選び3つの結果をそれぞれベン図に適応させた。最終的に両薬剤でコントロールレベルにまで発現が回復した遺伝子、フルオキセチンだけで回復した遺伝子およびイミプラミンだけで回復した遺伝子、あるいは両薬剤で回復しなかった遺伝子を選び前頭葉ではESTを含む41遺伝子が、海馬ではESTを含む58遺伝子がうつ状態で変化のあった遺伝子として選別された。前頭葉海馬とも受容体やイオンチャンネルに分類された遺伝子がLHラットで発現低下していることが示唆され、来年度は個々の遺伝子同士のうつ状態でのネットワークの解明および抗うつ薬の新規標的遺伝子のクローニングを目的としてすすめていくつもりである。