2017 Fiscal Year Research-status Report

非ヒト霊長類うつ病モデルの脳細胞種特異的エピゲノム解析

Research Project

Project/Area Number	17K17815
Research Institution	Shiga University of Medical Science
Principal Investigator	林義剛滋賀医科大学, 医学部, 助教 (10631567)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	大うつ病 / エピゲノム / カニクイザル
Outline of Annual Research Achievements	近年、社会ストレスの増加によって大うつ病が増加しており、通常の社会生活をおくることが困難になるとともに、ついには自殺企図に至ることが、問題視されており、その病態解明が急がれている。研究代表者は、大うつ病を含む気分障害患者の死後脳解析で、前頭極灰白質においてオリゴデンドロサイト系譜細胞の減少を認めた。また近年、DNAメチル化などのエピゲノム変化が病態と強く関係すると考えられてきている。一方、C型肝炎などの治療薬として用いられているインターフェロンαは、投与した患者がうつ症状を呈することが報告されている。そこで本研究では、インターフェロンαを慢性投与したカニクイザル死後脳のエピゲノム解析を試みる。インターフェロンαを慢性投与したカニクイザルの死後脳前頭極灰白質から、細胞核を抽出し、神経細胞（NeuN）およびオリゴデンドロサイト系譜細胞（Olig2）の染色を行い、フローサイトメーターを用いてそれぞれの細胞核を分取した。得られた細胞核から、DNAを抽出し、バイサルファイト処理により非メチル化シトシンをウラシルに変換した。バイサルファイト処理したDNAを用いて、オリゴデンドロサイト関連因子であるSox10のプロモーター領域のDNAメチル化の解析を行ったところ、神経細胞では高度にメチル化されており、またインターフェロンαの投与でも変化しなかったものの、オリゴデンドロサイト系譜細胞では、～50%程がメチル化されていたが、インターフェロンαの投与でメチル化率が～10%程に変化しており、細胞種特異的なエピゲノム変化が生じていることを見いただいた。また、セトロニントランスポーター遺伝子（Slc6a4）のプロモーター領域の検討も行ったが、神経細胞、オリゴデンドロサイト系譜細胞ともに低メチル化状態であり、インターフェロンαの投与によっても変化しなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 現在までに、インターフェロンαを慢性投与したカニクイザル（n=3）、コントロールとして生理食塩水を投与したカニクイザル（n=3）の死後脳を得ており、今年度では当初の予定通り6頭の前頭極灰白質から神経細胞、オリゴデンドロサイト前駆細胞、成熟オリゴデンドロサイト、アストロサイト/マイクログリアなどの残りの細胞の細胞核をフローサイトメーターで分取し、DNAを抽出した。抽出したDNAをバイサルファイト処理し、オリゴデンドロサイト系譜細胞関連遺伝子であるSox10とセロトニントランスポーター遺伝子であるSlc6a4のプロモーター領域のメチル化解析を行った。Sox10はインターフェロンαの投与によってメチル化率が変化する傾向が見られた。しかし、統計学的に有意ではなかったので、今後解析個体数の増加を検討する必要があると考える。また、他の因子についても、検討を行っていく。
Strategy for Future Research Activity	上述したようにインターフェロンαおよびコントロールの個体脳から抽出した細胞種特異的なDNAを既に得ているので、エピゲノム変化が生じてる因子の同定を引き続き行う。候補遺伝子としては、セロトニンレセプターやオリゴデンドロサイト関連因子、神経栄養因子など大うつ病との関連が報告されている因子に注目したい。また、Sox10のメチル化解析でインターフェロンα群とコントロール群に差が見られたが、現時点で統計学的に有意な差はなかったので、今後解析個体数の増加を行う。すでに6頭のカニクイザルを購入しており、今後インターフェロンαの慢性投与を順次行っていく予定である。最終的にはインターフェロンα群（n=6）、コントロール群（n=6）を目指す。