トランスポゾン操作による統合失調症関連脳神経回路の構成的理解

• 研究領域: マルチスケール精神病態の構成的理解
• 研究課題/領域番号: 18H05430
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 岩本 和也 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (40342753)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 94,120千円 (直接経費: 72,400千円、間接経費: 21,720千円); 2022年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2021年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2020年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2019年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2018年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
• キーワード: 統合失調症 / 体細胞変異 / トランスポゾン / 次世代シークエンス / 母体免疫活性化 / エピジェネティクス / 精神疾患 / 動物モデル

研究成果の概要

トランスポゾン活性と精神疾患の分子病態との関連を検討するため、１）転移因子の活性をモニターできるレポーターマウスの構築を行い、精神疾患関連ストレス条件下における転移因子の動態を検討した。特にEGF投与マウスモデルにおける新規転移集積脳領域を同定した。また、２）エクソームデータの解析により、トランスポゾン新規転移ゲノム領域を検出する方法および、トランスクリプトームデータからトランスポゾン発現量を測定するバイオインフォマティクスパイプラインを確立した。３）母体免疫活性化による仔脳神経系におけるエピゲノムおよびトランスクリプトーム解析を行いその特徴を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動く（転移する）遺伝因子であるトランスポゾンは、脳内での転移により脳神経系の機能や精神神経疾患に影響を与えると考えられている。本研究では、脳内での転移の分子メカニズムの解明と精神神経疾患との関連を明らかにするため、転移現象を追跡できるレポーターマウスの作製やゲノム情報解析技術の確立を行った。また、胎仔期における様々な環境要因負荷により脳内の転移を活性化させ、影響を受ける脳領域の同定と遺伝子発現への影響などの解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Sex-Specific Differences in the Transcriptome of the Human Dorsolateral Prefrontal Cortex in Schizophrenia (2022)
  • 著者名/発表者名: Yu Zhiqian、Ueno Kazuko、Funayama Ryo、Sakai Mai、Nariai Naoki、Kojima Kaname、Kikuchi Yoshie、Li Xue、Ono Chiaki、Kanatani Junpei、Ono Jiro、Iwamoto Kazuya、Hashimoto Kenji、Kinoshita Kengo、Nakayama Keiko、Nagasaki Masao、Tomita Hiroaki
  • 雑誌名: Molecular Neurobiology 巻: 60 号: 2 ページ: 1083-1098
  • DOI: 10.1007/s12035-022-03109-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Antipsychotics function as epigenetic age regulators in human neuroblastoma cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Du J, Nakachi Y, Fujii A, Fujii S, Bundo M, Iwamoto K
  • 雑誌名: Schizophrenia (Heidelb) 巻: 8 号: 1 ページ: 69-69
  • DOI: 10.1038/s41537-022-00277-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Method for Detection of Somatic LINE-1 Insertions at the Single-Cell Level from Postmortem Human Brain (2022)
  • 著者名/発表者名: Bundo Miki、Iwamoto Kazuya
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 2577 ページ: 147-159
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-2724-2_10
  • ISBN: 9781071627235, 9781071627242
• [雑誌論文] Cell-type-specific DNA methylation analysis of the frontal cortices of mutant Polg1 transgenic mice with neuronal accumulation of deleted mitochondrial DNA (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugawara H, Bundo M, Kasahara T, Nakachi Y, Ueda J, Kubota-Sakashita M, Iwamoto K, Kato T
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 15 号: 1 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1186/s13041-021-00894-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive DNA Methylation Analysis of Human Neuroblastoma Cells Treated With Haloperidol and Risperidone (2021)
  • 著者名/発表者名: Du Jianbin、Nakachi Yutaka、Kiyono Tomoki、Fujii Shinya、Kasai Kiyoto、Bundo Miki、Iwamoto Kazuya
  • 雑誌名: Frontiers in Molecular Neuroscience 巻: 14 ページ: 792874-792874
  • DOI: 10.3389/fnmol.2021.792874
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell type-specific DNA methylation analysis of the prefrontal cortex of patients with schizophrenia (2021)
  • 著者名/発表者名: Ueda J, Bundo M, Nakachi Y, Kasai K, Kato T, Iwamoto K
  • 雑誌名: Psychiatry and Clinical Neurosciences 巻: 75 号: 9 ページ: 297-299
  • DOI: 10.1111/pcn.13282
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inter‐breeder differences in prepulse inhibition deficits of C57BL/6J mice in a maternal immune activation model (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Yutaro、Inaba Hiroyoshi、Iwakura Yuriko、Namba Hisaaki、Sotoyama Hidekazu、Murata Yui、Iwamoto Kazuya、Nawa Hiroyuki
  • 雑誌名: Neuropsychopharmacology Reports 巻: 41 号: 3 ページ: 416-421
  • DOI: 10.1002/npr2.12178
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Decreased DNA methylation at promoters and gene-specific neuronal hypermethylation in the prefrontal cortex of patients with bipolar disorder (2021)
  • 著者名/発表者名: Bundo M, Ueda J, Nakachi Y, Kasai K, Kato T, Iwamoto K.
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: 26 号: 7 ページ: 3407-3418
  • DOI: 10.1038/s41380-021-01079-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification and functional characterization of the extremely long allele of the serotonin transporter-linked polymorphic region. (2021)
  • 著者名/発表者名: 1.Ikegame T, Hidaka Y, Nakachi Y, Murata Y, Watanabe R, Sugawara H, Asai T, Kiyota E, Saito T, Ikeda M, Sasaki T, Hashimoto M, Ishikawa T, Takebayashi M, Iwata N, Kakiuchi C, Kato T, Kasai K, Bundo M, Iwamoto K
  • 雑誌名: Transl Psychiatry. 巻: 11;11(1) 号: 1 ページ: 119-119
  • DOI: 10.1038/s41398-021-01242-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Peroxisome proliferator-activated receptor α as a novel therapeutic target for schizophrenia (2020)
  • 著者名/発表者名: Wada, Maekawa, Ohnishi et al.
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 62 ページ: 103130-103130
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2020.103130
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Use of the Illumina EPIC methylation array for epigenomic research in the crab-eating macaque (Macaca fascicularis) (2020)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Nakachi, Kazuhiro Ishii, Miki Bundo, Tomoyuki Masuda, Kazuya Iwamoto
  • 雑誌名: Neuropsychopharmacology Reports 巻: 40 号: 4 ページ: 423-426
  • DOI: 10.1002/npr2.12145
  • NAID: 120007132596
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of Quantitative PCR Assays for Active Long Interspersed Nuclear Element-1 Subfamilies in Mice and Applications to the Analysis of Aging-Associated Retrotransposition (2020)
  • 著者名/発表者名: Kuroki Ryota、Murata Yui、Fuke Satoshi、Nakachi Yutaka、Nakashima Jun、Kujoth Gregory C.、Prolla Tomas A.、Bundo Miki、Kato Tadafumi、Iwamoto Kazuya
  • 雑誌名: Frontiers in Genetics 巻: 11 ページ: 519206-519206
  • DOI: 10.3389/fgene.2020.519206
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Promoter Activity-Based Case-Control Association Study on SLC6A4 Highlighting Hypermethylation and Altered Amygdala Volume in Male Patients With Schizophrenia (2020)
  • 著者名/発表者名: Ikegame T, Bundo M, Okada N, Murata Y, Koike S, Sugawara H, Saito T, Ikeda M, Owada K, Fukunaga M, Yamashita F, Koshiyama D, Natsubori T, Iwashiro N, Asai T, Yoshikawa A, Nishimura F, Kawamura Y, Ishigooka J, Kakiuchi C, Sasaki T, Abe O, Hashimoto R, Iwata N, Yamasue H, Kato T, Kasai K, Iwamoto K
  • 雑誌名: Schizophrenia Bulletin 巻: 46 号: 6 ページ: 1577-1586
  • DOI: 10.1093/schbul/sbaa075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 精神疾患患者試料を使用した1細胞研究の現在 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也、文東美紀
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 276 ページ: 1022-1026
• [雑誌論文] レトロトランスポゾンが引き起こすヒト疾患 (2020)
  • 著者名/発表者名: 文東 美紀, 岩本 和也
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 273 ページ: 1129-1132
• [雑誌論文] トランスポゾンはアンチエイジングのターゲットになるか? (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤飯 愼也, 岩本 和也
  • 雑誌名: アンチ・エイジング医学 巻: 16 ページ: 396-398
• [雑誌論文] Global DNA hypomethylation and its correlation to the betaine level in peripheral blood of patients with schizophrenia (2020)
  • 著者名/発表者名: Murata Y, Ikegame T, Koike S, Saito T, Ikeda M, Sasaki T, Iwata N, Kasai K, Bundo M, Iwamoto K
  • 雑誌名: Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry 巻: 99 ページ: 109855-109855
  • DOI: 10.1016/j.pnpbp.2019.109855
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Altered expression of microRNA-223 in the plasma of patients with first-episode schizophrenia and its possible relation to neuronal migration-related genes (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Zhilei, Seiichiro Jinde, Shinsuke Koike, Mariko Tada, Yoshihiro Satomura, Akane Yoshikawa, Yukika Nishimura et al.
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 9 号: 1 ページ: 289-289
  • DOI: 10.1038/s41398-019-0609-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Excess hydrogen sulfide and polysulfides production underlies a schizophrenia pathophysiology. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ide M, et al. .... Kimura H, Yoshikawa T.
  • 雑誌名: EMBO Mol Med. 巻: 11(12) 号: 12
  • DOI: 10.15252/emmm.201910695
  • NAID: 120007132855
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of the usefulness of saliva for DNA methylation analysis in cohort studies (2019)
  • 著者名/発表者名: Murata Yui、Fujii Ayaka、Kanata Sho、Fujikawa Shinya、Ikegame Tempei、Nakachi Yutaka、Zhao Zhilei、Jinde Seiichiro、Kasai Kiyoto、Bundo Miki、Iwamoto Kazuya
  • 雑誌名: Neuropsychopharmacology Reports 巻: 39 号: 4 ページ: 301
  • DOI: 10.1002/npr2.12075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 精神疾患のエピゲノム解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: BPCNPNPPP4学会合同年会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 脳神経系における体細胞変異と精神疾患 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: 第66回日本人類遺伝学会大会・第28回日本遺伝子診療学会大会合同開催シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 遺伝環境相互作用の観点からの脳ゲノム変異と精神疾患 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: 第43回生物学的精神医学会・第51回日本神経精神薬理学会合同年会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] LINE-1と精神神経疾患：転移の分子機構と新規解析技術の開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: 第43回生物学的精神医学会・第51回日本神経精神薬理学会合同年会NP 特別企画シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 脳ゲノム解析による精神疾患の病因病態解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: 第10回 都医学研シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] セロトニントランスポーターのエピゲノム解析による精神疾患と認知症の病態解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: 第39回認知症学会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 精神疾患におけるエピゲノム解析の現状と課題 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: 第50回日本神経精神薬理学・第42回日本生物学的精神医学会・第4回日本精神薬学会合同年会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 転移因子の遺伝学とバイオロジー (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩本和也
  • 学会等名: 第50回日本神経精神薬理学・第42回日本生物学的精神医学会・第4回日本精神薬学会合同年会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Genetic and epigenetic variations of neuronal cells and their implications for psychiatric disorders. (2019)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto K, Bundo M, Kato T.
  • 学会等名: 第41回日本神経科学会大会
  • 招待講演