Expression levels of DNA methylation-related genes in schizophrenia

Research Project

Project/Area Number	21K15733
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	TOMIOKA Yukiko 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (70748029)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	DNAメチル化 / 統合失調症 / one-carbon metabolism / ビタミンB群 / One-carbon metabolism / 葉酸 / ホモシステイン / ビタミンB6 / DNMT遺伝子 / TET遺伝子
Outline of Research at the Start	DNAメチル化とはDNA塩基配列に依らず遺伝子発現を制御する、エピジェネティックな変化に関わる仕組みである。この異常は統合失調症患者において数多く報告されているが、原因についてはいまだ不明な点が多い。そこで、この研究では統合失調症患者においてメチル化に関わる遺伝子群がどのように変化しているのかを調べることで、統合失調症のメチル化異常の分子機構を解明する。
Outline of Final Research Achievements	The expression levels of the genes DNMT1 and DNMT3a were compared between the schizophrenia and healthy control groups. The results showed that the gene expression levels of DNMT1 and DNMT3a were both significantly elevated in the untreated schizophrenia group and the chronic phase schizophrenia group compared to the healthy group. Next, we examined the association between plasma homocysteine, serum folate, and serum vitamin B6 and DNMT gene expression levels. As a result, a significant correlation was observed between DNMT3a and folate in the schizophrenia group. These results support the involvement of DNA methylation in schizophrenia.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	統合失調症は約100人に1人が罹患するよくある疾患でありながら、その病因については明らかではない。当研究では、遺伝情報を変化させるDNAメチル化を担っているDNMT遺伝子の発現量について、統合失調症と健常対象者との比較を行った。その結果、統合失調症患者ではDNMT遺伝子の発現量が有意に増加していることを示した。この結果は、統合失調症患者にはDNAメチル化の異常が起こっていることを示している。本研究は末梢血を用いており、今後は診断の役に立つ可能性がある。