2022 Fiscal Year Research-status Report
多層的解析による精神疾患の脳・心臓病態解明：Diseasomeの具現化へ
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20K20602
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
尾崎 紀夫 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (40281480)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 22q11.2欠失 / 3q29欠失 / iPS細胞 / 精神疾患 / 心疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精神疾患患者は心疾患の合併率が高く、心疾患患者においては精神疾患の合併率が高く、さらに合併が精神疾患と心疾患の互いの予後に影響し合うなど、臨床的には双方の関連性が示唆されている。しかし両者の病態レベルでの関係性は不明で、合併例の治療戦略を立てる糸口がないのが現状である。以上を踏まえた本研究は、臨床所見、ヒトiPS細胞及びモデルマウスを活用した多層的解析により、心臓病態と脳病態の関連性を明らかにすることを目的とした。本年度は、(1) 22q11.2欠失症候群患者iPS細胞からの心筋細胞への分化誘導法の確立、(2) 22q11.2欠失症候群患者及び3q29欠失症候群患者iPS細胞由来興奮性神経細胞のトランスクリプトーム解析、(3) 22q11.2欠失モデルマウス心臓・脳のトランスクリプトーム解析を実施した。
項目(1)について、iPS細胞株毎で心筋細胞分化誘導法の最適化を実施し、22q11.2欠失患者3例から心筋細胞マーカー陽性率80%以上の心筋細胞ストックを得た。現在トランスクリプトーム解析を実施している。項目(2)については、前年度に作製したiPS細胞由来興奮性神経細胞のトランスクリプトーム解析により、22q11.2欠失患者と3q29欠失患者で共通の遺伝子発現低下を見出した。また、本遺伝子は心疾患との関連性が報告されており、心臓病態と脳病態の関連性を明らかにするため詳細な解析を進めている。項目(3)については、生後0日目の22q11.2欠失モデルマウス心臓トランスクリプトーム解析から、心筋伝導系に関与するイオンチャネルの発現低下が認められた。現在、3q29欠失モデルマウスにおけるトランスクリプトーム解析も進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画当初に使用を予定していた市販の心筋細胞分化誘導キットが突如販売中止となった影響により、別キットを用いた分化誘導の条件検討が必要となった。また、代替で使用したキットを用いても高純度の心筋細胞を得ることが難しく、分化誘導法を研究協力者の協力を得て最適化を行ったため、進捗はやや遅れているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までに分化誘導法を確立、凍結保存したiPS細胞由来心筋細胞における細胞外電位を微小電極アレイシステムにより測定し、心筋伝導系に関与する各イオンチャネル（Na+, K+, Ca2+など）の阻害剤に対する反応性を確認する。また、興奮性神経細胞のトランスクリプトーム解析により見出された22q11.2欠失患者と3q29欠失患者の両者で発現低下が起きる分子について、iPS細胞由来心筋細胞においても発現低下が起きているかトランスクリプトーム解析により確認するとともに、その機能評価を行う。
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| Causes of Carryover |
計画当初に使用を予定していた市販の心筋細胞分化誘導キットが突如販売中止となった影響により、心筋分化誘導法の条件検討が必要となり、次年度に予定していた研究内容の持ち越し及び次年度での使用額が生じた。分化誘導法の確立は2022年度中に完了しており、持ち越しが生じた研究費は心筋細胞の詳細な解析に用いる。
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[Journal Article] Exome sequencing analysis of Japanese autism spectrum disorder case-control sample supports an increased burden of synaptic function-related genes2022
Author(s)
Kimura, H. Nakatochi, M. Aleksic, B. Guevara, J. Toyama, M. Hayashi, Y. Kato, H. Kushima, I. Morikawa, M. Ishizuka, K. Okada, T. Tsurusaki, Y. Fujita, A. Miyake, N. Ogi, T. Takata, A. Matsumoto, N. Buxbaum, J. Ozaki, N. Sebat, J.
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Journal Title
Transl Psychiatry
Volume: 12
Pages: 265
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Cross-Disorder Analysis of Genic and Regulatory Copy Number Variations in Bipolar Disorder, Schizophrenia, and Autism Spectrum Disorder2022
Author(s)
Kushima, I. Nakatochi, M. Aleksic, B. Okada, T. Kimura, H. Kato, H. Morikawa, M. Inada, T. Ishizuka, K. Torii, Y. Nakamura, Y. Tanaka, S. Imaeda, M. Takahashi, N. Yamamoto, M. Iwamoto, K. Nawa, Y. Ogawa, N. Iritani, S. Hayashi, Y. Lo, T. Otgonbayar, G. Furuta, S. Iwata, N. Ikeda, M. Arioka, Y. Mori, D. Ozaki, N. et al.
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Journal Title
Biol Psychiatry
Volume: 92
Pages: 362-374
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Exome sequencing of Japanese schizophrenia multiplex families supports the involvement of calcium ion channels2022
Author(s)
Toyama, M. Takasaki, Y. Branko, A. Kimura, H. Kato, H. Nawa, Y. Kushima, I. Ishizuka, K. Shimamura, T. Ogi, T. Ozaki, N.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 17
Pages: e0268321
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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