網羅的エピゲノム解析を用いた産後うつ病の病態に関わる生物学的因子の同定

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461717
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 中村 由嘉子 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (60614485)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 網羅的エピゲノム解析 / 周産期 / うつ病

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、周産期うつ病の病因・病態に関与する生物学的因子を同定し分子病態に基づいた産後うつ病の診断法開発を目指すものであり、平成27年度は網羅的メチル化解析とin silico解析を行い、候補分子の特定を目指した解析を行った。網羅的エピゲノム解析には、Human Methylation 450 BeadChip を用いた。
エジンバラ産後うつ病自己評価票による産後の抑うつ状態の評価を用いて「非抑うつ群」と「産後抑うつ群」を抽出した。産後抑うつ群14例、非抑うつ群10例の計24例に関して、各々、産前および産後に採血した末梢血より抽出したDNAのメチル化状態の解析を行い、計48例の網羅的メチル化解析を実施した。対応のあるt検定を用いて確認したところ、産後抑うつ群では1,006プローブで、産前と産後でメチル化頻度に差が認められた（p＜.000001）。うち、690プローブは非抑うつ群においても産前産後で差が認められた（p＜.000001）。さらに、産後抑うつ群で特異的にメチル化頻度に変化がみられた316プローブのうち、産前産後のβ値の差分の絶対値が0.1より大きいサイトは55プローブであり、メチル化頻度の低下が見られたのは45プローブ、上昇が10プローブであった。これらのサイトのうち遺伝子領域にあったものは、メチル化頻度低下が32プローブ（32遺伝子）、メチル化頻度上昇が9プローブ（7遺伝子）であった。
また、この55プローブの領域の割合は、Island(7％)、N_Shore（14％）、S_Shore（2％）、N_Shelf（8％）、S_Shelf（10％）、このうちメチル化頻度の低下が見られた45プローブでは、N_Shore（13）、S_Shore（6％）とCpG領域の中でも、転写不活性化と密接に関与することが示されている、Shoreの領域が多く占めていることが確認された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成26年度の研究実施で遅れていた、同一被験者の産前・産後の比較の解析を、27年度に行った。Human Methylation 450 BeadChipを用いた網羅的メチル化解析の対象として、当初の計画で計48例を予定していた。平成26年、平成27年で、非抑うつ群：計28例（産前14例、産後14例）、産後抑うつ群：計20例（産前10例、産後10例）の、計48例の解析を実施し、予定していた同一被験者の産前・産後の比較の解析を完了した。
平成28年度に予定していた、独立したサンプルを用いた妥当性と再現性の検証のための検討を、一部を既に実施している。具体的には、非抑うつ群４例、産後抑うつ群8例については、産後に採血した血液由来のDNAメチル化解析が完了しており、統計解析を実施できる状況にある。
酵素結合免疫測定法（ELISA）を用いた解析は、一部着手をしているが、やや遅れている。遅れている解析については、28年度中に実施し、当初の目標である、周産期うつ病の病因・病態に関与する生物学的因子の同定を目指す。

Strategy for Future Research Activity

これまでに、非抑うつ群と産後抑うつ群において、それぞれ、産前および産後に採血した末梢血由来のDNAサンプルを用いて網羅的メチル化解析を行った。これにより、産後抑うつ群特異的にメチル化頻度に変化がみられたプローブを明らかにし、産後の抑うつ状態に関連すると考えられる候補遺伝子を見出すことができた。さらに、メチル化頻度に差のある領域が転写不活性化と密接に関与することを確認するなど、一定の成果を得ることができた。
また、平成27年度には、この候補遺伝子を用いてPathway解析を実施した。Pathway解析には、オープンソースのネットワーク可視化ソフトウェアであるCytoscapeを用いた。その結果、いくつかのシグナル系を、産後の抑うつ状態に関連するPathwayの候補として検出することができた。
平成28年度は、27年度に網羅的メチル化解析を行ったサンプルとは独立のサンプルについて、メチル化解析の結果を検討し、産前・産後の比較を行った際と同様の結果が得られるか否かの検証を行う。また、これまでに検出された産後の抑うつ状態に関連しうると考えられる複数のシグナル系に関して、それらの機能について検討を行い、周産期うつ病に関与するPathwayの同定を目指す。加えて、遅れている候補分子の血中濃度変化の測定を行い、周産期うつ病の病因・病態に寄与する生物学的因子の同定を目指す。

Causes of Carryover

当初の予定より、酵素結合免疫測定法（ELISA）を用いた解析が遅れており、解析数が目標例数に達していない。そのため、当初予定していた、ELISAを用いた解析にかかる使用額が、予定よりも少なかったために差が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

遅れている解析については、28年度中に実施し、ELISAを用いた解析にかかる消耗品費に使用する。