Gene expression analysis in monozygotic twins discordant for schizophrenia and control twins

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K09800
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 垣内 千尋 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (90342766)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 統合失調症 / 一卵性双生児不一致例 / 網羅的mRNA発現解析

Outline of Annual Research Achievements

統合失調症は生物学的な病態の解明が急務である。申請者らはかつて統合失調症一卵性双生児不一致例リンパ芽球を用いた研究から、分子生物学的差異が存在する可能性を示唆した。もし違いが存在すれば、疾患に関わる有力な候補を示しうると考えられるが、そもそも不一致例内に分子生物学的差異が存在するのかも明瞭ではない。本研究では、新たに見出した一卵性双生児統合失調症不一致例3組及び健常双生児例3組のリンパ芽球の網羅的mRNA発現解析により、不一致例間に発現の差異はあるのか、を検討した上で、候補遺伝子の同定を試みた。不一致例3組および健常一致例３組を対象とし、リンパ球をEBウイルスで芽球化した細胞を実験に供した。各双生児内において、一組あたり３回の独立した培養を、双生児ペア一回あたりの条件を可能な限り揃えて行った。リンパ芽球よりTotal RNAを抽出し、エクソンアレイ（SurePrint G3 Human Exonマイクロアレイキット2x400K）による実験を行い、データはagilent社のGeneSpringを用いて解析した。なお、アレイには一度に2サンプルのハイブリダイゼーションを行うことができるが、位置の影響を除外するため、同一サンプルに対し、場所を交換して2回行い、データの階層線形モデルの枠組みで双生児間におけるmRNA発現量の違いについての検定を行った。その結果、変動している遺伝子数及びプローブ数は不一致例では健常一致例に比して多い傾向であり、なおかつ、不一致例で共通して変動しているプローブの分布はランダムでなく、疾患の有無と発現の増減が有意に関連していたことから、不一致例リンパ芽球においてmRNA発現レベルにおいて差異が存在する可能性が示された。さらに統合失調症罹患双生児においてはDPYD及びIGHMの発現低下を認め、これらは病態に関わりうる候補遺伝子と考えられた。