2018 Fiscal Year Research-status Report

Cell-type specific expression analysis in postmortem brains of patients with schizophrenia

Research Project

Project/Area Number	18K07567
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	文東美紀熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (00597221)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	統合失調症 / 死後脳 / 細胞核RNA / 発現解析
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、統合失調症患者の脳組織において、どの細胞種でどのような遺伝子発現変化が生じているかを明らかにすることを通じて、精神疾患の分子病態の理解を進め、将来の創薬の起点を得ることである。そのために患者・健常者の死後脳前頭葉からさまざまな細胞種由来の細胞核を分画したのち、網羅的な遺伝子発現解析を行い、患者-死後脳間で発現差異が見られる遺伝子を検出することにより、病態・病因に関与する分子やパスウェイを同定することを目指す。現在は主に、凍結死後脳試料から様々な細胞種をセルソーターを用いて分画する技術の開発を行っている。当該年度は、これまでに確立していた神経細胞・オリゴデンドロサイト・マイクログリアの分画法に加え、これまでに報告のない活性型アストロサイト由来の細胞核分画に成功した。この方法で得た細胞核内に存在するRNAを使用して、発現解析の実施が可能であるか検証を行った。分画した細胞核を使用して、それぞれの細胞種におけるマーカー遺伝子についてRT-PCRを行った結果、それぞれのマーカー遺伝子の発現が確認された。今後、核内RNAを使用してRNA-seqによる網羅的発現解析を行う予定であり、単一核内に存在するような超微量のRNA解析も可能な技術であるRamDa-seqの準備を行っている。準備が整い次第、統合失調症患者・健常者の症例対照研究を行い、バイオインフォマティクス解析によって、発現差異のある遺伝子を細胞種ごとに同定する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ヒト死後脳からの細胞核分画技術の新たな進展として、これまでに報告のない活性型アストロサイトの分画に成功している。またこれまで技術的な課題として残されていた細胞核内RNAからのRNA-seqにおいて、新たな技術の導入を進めており、実施の目途がついてきている。
Strategy for Future Research Activity	統合失調症患者 (n=5)・健常者(n=5)の死後脳前頭葉から神経細胞・オリゴデンドロサイト・活性型アストロサイト由来の細胞核の単離を行う。それらについてRNA-seqデータの取得を行い、バイオインフォマティクス解析を行い、患者-健常者間で発現変動のある遺伝子を細胞種ごとに同定する。
Causes of Carryover	当該年度は技術確立のための実験が主となり、次年度より本サンプルを使用したデータ取得を開始する予定である。そのため次年度により多くの助成金が必要になると考えられるため、次年度使用額が生じることになった。