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ゲノム・エピゲノム新規統合解析によるナルコレプシー遺伝要因の探索と発症機序の検討

研究課題

研究課題/領域番号 17J01616
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 人類遺伝学
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

杉本(嶋多) 美穂子  公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード脂肪酸代謝 / メタボローム / 脳脊髄液 / CD4+T細胞 / CD8+T細胞 / ナルコレプシー / DNAメチル化 / 視床下部
研究実績の概要

本研究課題では、多数の層のオミックスデータを取得し、それらを統合的に解析することで、オッズは小さくとも真にナルコレプシーに関連する要因を同定することを目的としていた。前年度までに血液、脳のサンプルを用いた網羅的なDNAメチル化解析を実施し、各々の解析において候補遺伝子を同定していた。今年度は、それらの結果を比較することで、脳組織や血液細胞特異的な遺伝要因、並びに両組織において共通して関連を示す要因について検討を行った。その結果複数の脂肪酸代謝に関わる遺伝子領域のメチル化が、両組織において共に関連を示すという結果が得られ、ナルコレプシーにおける脂肪酸代謝の重要性が示唆された。
そこで今年度はさらに患者・対照群の脳脊髄液を用いた網羅的なメタボローム解析を実施した。その結果、ヒスチジンがナルコレプシーと最も強い関連を示し(P = 4.0 ×10-4)、その他22の代謝物質が有意な関連を示した。それらの代謝物質を用いたパスウェイ解析の結果、糖原性アミノ酸の代謝に関わるパスウェイが検出され、ナルコレプシーにおいて脂肪酸代謝が障害されていることに対する代償的な変化である可能性が示唆された。
また今年度はCD4+T細胞とCD8+T細胞における網羅的なメチル化解析も実施した。その結果、全血から抽出したDNAを用いてすでに実施していたメチル化解析の結果と同様に、患者群における全体的な低メチル化傾向が見られた。また、CD8+T細胞においては、CCR5やCCL5といったケモカイン関連遺伝子領域上流のメチル化の関連が同定された。
以上の結果から、エピゲノムの観点からも免疫系ならびに代謝系の異常が発症機序に関与することが支持されたと共に、メチル化が全体的に低くなることも疾患の発症に寄与している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Epigenome-wide association study of narcolepsy-affected lateral hypothalamic brains, and overlapping DNA methylation profiles between narcolepsy and multiple sclerosis2020

    • 著者名/発表者名
      Shimada M, Miyagawa T, Takeshima A, Kakita A, Toyoda H, Niizato K, Oshima K, Tokunaga K, Honda M
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: 43 号: 1

    • DOI

      10.1093/sleep/zsz198

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolome Analysis Using Cerebrospinal Fluid From Narcolepsy Type 1 Patients2020

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Shimada, Taku Miyagawa, Tohru Kodama, Hiromi Toyoda, Katsushi Tokunaga, Makoto Honda
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: 未定 号: 11

    • DOI

      10.1093/sleep/zsaa095

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenome-wide association study of DNA methylation in narcolepsy: an integrated genetic and epigenetic approach2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada Mihoko、Miyagawa Taku、Toyoda Hiromi、Tokunaga Katsushi、Honda Makoto
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: 41 号: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/sleep/zsy019

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] EWAS of narcolepsy-affected lateral hypothalamic brain and overlapping methylation profile between narcolepsy and multiple sclerosis2019

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Shimada, Taku Miyagawa, Katsushi Tokunaga, Makoto Honda
    • 学会等名
      国際ゲノム会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 後部視床下部と側頭葉皮質サンプルを用いたナルコレプシーに関連するDNAメチル化の探索2019

    • 著者名/発表者名
      嶋多美穂子
    • 学会等名
      日本睡眠学会第44回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNA methylation profile of narcolepsy-affected brain and overlapping methylation profile between narcolepsy and multiple sclerosis2019

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Shimada, Taku Miyagawa, Katsushi Tokunaga, Makoto Honda
    • 学会等名
      アメリカ人類遺伝学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metabolomic analysis of cerebrospinal fluid in narcolepsy2019

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Shimada, Taku Miyagawa, Katsushi Tokunaga, Makoto Honda
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Genome-and epigenome-wide association studies identified CCR3 region as a candidate susceptibility loci for narcolepsy2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada, Taku Miyagawa, Hiromi Toyoda, Katsushi Tokunaga, Makoto Honda
    • 学会等名
      ASRS(第9回アジア睡眠学会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナルコレプシーのDNAメチル化解析2018

    • 著者名/発表者名
      嶋多美穂子
    • 学会等名
      日本睡眠学会 第43回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] EWAS of narcolepsy-affected brain and overlapping methylation profile between narcolepsy and neurological disorders2018

    • 著者名/発表者名
      嶋多美穂子, 宮川卓, 徳永勝士, 本多真
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会 第63回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An integrated genetic and epigenetic approach identified new candidate genetic loci for narcolepsy2018

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Shimada, Taku Miyagawa, Hiromi Toyoda, Katsushi Tokunaga, Makoto Honda
    • 学会等名
      American Society of Human Genetics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An epigenome-wide DNA methylation analysis of narcolepsy and integrative analysis with GWAS data2017

    • 著者名/発表者名
      嶋多美穂子, 宮川卓, 豊田裕美, 徳永勝士, 本多真
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第62回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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