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ヒト死後脳single cell 解析による、精神疾患リスク遺伝子発現様態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K10678
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分58040:法医学関連
研究機関群馬大学

研究代表者

高橋 遥一郎  群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (50640538)

研究分担者 小湊 慶彦  群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30205512)
窪 理英子  群馬大学, 医学部, 技術職員 (40747127)
早川 輝  群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90758575)
佐野 利恵  群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (70455955)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード死後脳 / 精神疾患 / 統合失調症 / 法医学 / 体細胞変異 / 法医解剖 / シングルセル
研究開始時の研究の概要

本申請研究は、精神疾患発症のリスク遺伝子について、様々な年齢のヒト死後脳から単一細胞・単一分子レベルで発現量を測定し、遺伝子の時間的・空間的な発現制御についてその仕組みを含めて包括的な理解を得て、精神疾患のメカニズムを解明することを目的とします。本研究の成果は統合失調症等の治療薬開発等に繋がる他、現状では困難である精神疾患の死後診断法の開発を通じて、犯罪捜査や公衆衛生の向上に貢献することが期待されます。

研究成果の概要

ヒト死後脳を用いて、統合失調症の発症と関連する遺伝子(SNX19遺伝子とAS3MT遺伝子)の発現を定量的に評価し、特に統合失調症のリスクと強く相関する特定のスプライシングバリアント(SNX19d9およびAS3MTd2d3)に関してsingle molecule in situ hybridization法を用いて評価し、これらの転写産物がそれぞれ異なる神経細胞に偏在することを示した。これらの結果は、各々の統合失調症関連遺伝子が、比較的少数の特定の細胞においてその正常な機能を阻害することで精神疾患の発症に関与することを示唆していた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

統合失調症と関連する遺伝子の発現様態について、ヒト死後脳を解析試料として、一細胞・一分子レベルでの評価を行った。特にSNX19遺伝子とAS3MT遺伝子について解析したところ、これらの遺伝子は共に神経細胞に発現していたが、それぞれが異なった種類の神経細胞で強く発現することが明らかになった。従って、これらの遺伝子異常は比較的限られた種類の神経細胞に異常を引き起こして疾患の発症に関与することが推測された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 9件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Lieber Institute for Brain Development(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Usefulness of a tissue optical clearing technique for forensic autopsy2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoichiro、Hayakawa Akira、Sano Rie、Fukuda Haruki、Kubo Rieko、Tokue Hiroyuki、Okawa Takafumi、Kawamura Miki、Kominato Yoshihiko
    • 雑誌名

      Journal of Forensic Sciences

      巻: - 号: 3 ページ: 1124-1131

    • DOI

      10.1111/1556-4029.14995

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of blood group A antigen on erythrocytes in a patient with myelodysplastic syndrome harboring somatic mutations in <i>RUNX1</i> and <i>GATA2</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Akira、Sano Rie、Takahashi Yoichiro、Okawa Takafumi、Kubo Rieko、Harada Megumi、Fukuda Haruki、Yokohama Akihiko、Handa Hiroshi、Kawabata‐Iwakawa Reika、Tsuneyama Hatsue、Tsukada Junichi、Kominato Yoshihiko
    • 雑誌名

      Transfusion

      巻: 62 号: 2 ページ: 469-480

    • DOI

      10.1111/trf.16766

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rupture of segmental dilatation of the sigmoid colon resulting from blunt force to the abdomen in a child2021

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Haruki、Sano Rie、Hayakawa Akira、Takahashi Yoichiro、Kubo Rieko、Takei Hiroyuki、Awata Sachiko、Tokue Hiroyuki、Kominato Yoshihiko
    • 雑誌名

      Forensic Imaging

      巻: 27 ページ: 200482-200482

    • DOI

      10.1016/j.fri.2021.200482

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the applicability of virtual gastroscopy based on postmortem computed tomography to detect changes in the stomach, along with reports of three rare cases2021

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Haruki、Sano Rie、Hayakawa Akira、Takahashi Yoichiro、Okawa Takafumi、Kubo Rieko、Takei Hiroyuki、Awata Sachiko、Tokue Hiroyuki、Akuzawa Hisashi、Yuasa Masahiro、Kominato Yoshihiko
    • 雑誌名

      Legal Medicine

      巻: 52 ページ: 101898-101898

    • DOI

      10.1016/j.legalmed.2021.101898

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A cell-specific regulatory region of the human ABO blood group gene regulates the neighborhood gene encoding odorant binding protein 2B.2021

    • 著者名/発表者名
      Sano R, Takahashi Y, Fukuda H, Harada M, Hayakawa A, Okawa T, Kubo R, Takeshita H, Tsukada J, Kominato Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: Apr 1;11(1) 号: 1 ページ: 7325-7325

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86843-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Single molecule in situ hybridization reveals distinct localizations of schizophrenia risk-related transcripts SNX19 and AS3MT in human brain2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoichiro、Maynard Kristen R.、Tippani Madhavi、Jaffe Andrew E.、Martinowich Keri、Kleinman Joel E.、Weinberger Daniel R.、Hyde Thomas M.
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

      巻: 26 号: 7 ページ: 3536-3547

    • DOI

      10.1038/s41380-021-01046-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Histone deacetylase inhibitors suppress ACE2 and ABO simultaneously, suggesting a preventive potential against COVID-19.2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Hayakawa A, Sano R, Fukuda H, Harada M, Kubo R, Okawa T, Kominato Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: Feb 9;11(1):3379. 号: 1 ページ: 3379-3379

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82970-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characteristic postmortem computed tomography findings of ingestion of benzine2021

    • 著者名/発表者名
      Tokue Hiroyuki、Kominato Yoshihiko、Sano Rie、Takahashi Yoichiro、Hayakawa Akira、Fukuda Haruki、Tokue Azusa、Tsushima Yoshito
    • 雑誌名

      BJR|case reports

      巻: 66 号: 3 ページ: 1148-1153

    • DOI

      10.1259/bjrcr.20200212

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Superimposed CT imaging using fusion function to visualize the relationship between the knife and the wound path in a stabbing victim.2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Sano R, Hayakawa A, Fukuda H, Kubo R, Okawa T, Tokue H, Takei H, Kominato Y.
    • 雑誌名

      J Forensic Sci.

      巻: May;66(3) 号: 3 ページ: 1148-1153

    • DOI

      10.1111/1556-4029.14653

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] dotdotdot: an automated approach to quantify multiplex single molecule fluorescent in situ hybridization (smFISH) images in complex tissues2020

    • 著者名/発表者名
      Maynard Kristen R、Tippani Madhavi、Takahashi Yoichiro、Phan BaDoi N、Hyde Thomas M、Jaffe Andrew E、Martinowich Keri
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 48 号: 11 ページ: e66-e66

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa312

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tuberous sclerosis related-lesions detected by postmortem computed tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoichiro、Hayakawa Akira、Sano Rie、Fukuda Haruki、Kubo Rieko、Kominato Yoshihiko、Kimura Satoko、Takada Aya、Saito Kazuyuki、Takei Hiroyuki、Awata Sachiko、Tokue Hiroyuki
    • 雑誌名

      Forensic Imaging

      巻: 21 ページ: 200376-200376

    • DOI

      10.1016/j.fri.2020.200376

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human ABO gene transcriptional regulation2020

    • 著者名/発表者名
      Kominato Yoshihiko、Sano Rie、Takahashi Yoichiro、Hayakawa Akira、Ogasawara Kenichi
    • 雑誌名

      Transfusion

      巻: 60 号: 4 ページ: 860-869

    • DOI

      10.1111/trf.15760

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RUNX1 mutation in a patient with myelodysplastic syndrome and decreased erythrocyte expression of blood group A antigen2019

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Akira、Sano Rie、Takahashi Yoichiro、Kubo Rieko、Harada Megumi、Omata Masato、Yokohama Akihiko、Handa Hiroshi、Tsukada Junichi、Takeshita Haruo、Tsuneyama Hatsue、Ogasawara Kenichi、 Kominato Yoshihiko
    • 雑誌名

      Transfusion

      巻: 60 号: 1 ページ: 184-196

    • DOI

      10.1111/trf.15628

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 骨髄異形成症候群におけるABO式血液型抗原量低下の原因解明2021

    • 著者名/発表者名
      早川 輝, 佐野利恵, 高橋遥一郎, 大川貴史, 福田治紀, 窪 理英子, 原田 恩, 小湊慶彦
    • 学会等名
      日本DNA多型学会第30回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷を伴う解剖事例における組織透明化手法の有用性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎, 早川 輝, 佐野利恵, 福田治紀, 窪 理英子, 大川貴史, 川村美樹, 小湊慶彦
    • 学会等名
      第89回日本法医学会学術関東地方集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CTフュージョン画像が損傷と成傷器の関係性の描出に有用であった刺創の一例2021

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎, 佐野利恵, 早川輝, 福田治紀, 小湊慶彦
    • 学会等名
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ABO遺伝子エンハンサーはOBP2B遺伝子発現を活性化する2021

    • 著者名/発表者名
      佐野利恵, 高橋遥一郎, 福田治紀, 早川輝, 窪理英子, 小湊慶彦
    • 学会等名
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンデアセチラーゼ阻害剤はACE2及びABOの発現を抑制する―COVID-19に対する有用性―2021

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎, 早川輝, 佐野利恵, 福田治紀, 窪理英子, 小湊慶彦
    • 学会等名
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Availability of virtual gastroscopy to detect changes in the stomach2021

    • 著者名/発表者名
      福田治紀, 佐野利恵, 早川輝, 高橋遥一郎, 窪理英子, 小湊慶彦
    • 学会等名
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] An autopsy case of traumatic cerebral infarction due to vascular injury and thromboembolism2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa A, Sano R, Takahashi Y, Fukuda H, Okawa T, Kubo R, Kominato Y
    • 学会等名
      24th Congress of the International Academy of Legal Medicine (IALM)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tissue clearing technique allows scanning of the excised spinal cord for microhemorrhages2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Hayakawa A, Sano R, Kubo R, Fukuda H, Okawa T, Kawamura M, Kominato Y
    • 学会等名
      第62回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 刺創における、損傷と成傷器の関係性の描出にCTフュージョン画像を用いた一例.2021

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎,佐野利恵,早川輝,福田治紀,武井宏行,徳江浩之,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第19回法医画像勉強会/第17回群馬Ai研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 死後CT仮想内視鏡の有用性の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      福田治紀,佐野利恵,早川輝,高橋遥一郎,窪理英子,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第19回法医画像勉強会/第17回群馬Ai研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 法医学分野で有用なAi‐CT画像作成のポイント.2021

    • 著者名/発表者名
      武井宏行,平澤聡,早川輝,高橋遥一郎,佐野利恵,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第19回法医画像勉強会/第17回群馬Ai研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] RUNX1 mutation in a patient with myelodysplastic syndrome and decreased erythrocyte expression of blood group A antigen.2020

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa A, Sano R, Takahashi Y, Fukuda H, Yokohama A, Handa H, Tsuneyama H, Ogasawara K, Kominato Y.
    • 学会等名
      The 36th International congress of the International Society of Blood Transfusion (ISBT)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ABO遺伝子エンハンサーはOBP2B遺伝子発現を活性化する.2020

    • 著者名/発表者名
      佐野利恵,福田治紀,高橋遥一郎,早川輝,窪理英子,小湊慶彦.
    • 学会等名
      日本DNA多型学会第29回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 死後画像検査の結節性硬化症における有用性の検討.2020

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎,早川輝,佐野利恵,福田治紀,木村聡子,髙田綾,齋藤一之,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第89回日本法医学会学術関東地方集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 死後脳研究を礎として精神疾患の分子基盤解明を目指す.2020

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎.
    • 学会等名
      第104次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 死後CT仮想内視鏡を用いた消化管内検索の有用性.2020

    • 著者名/発表者名
      福田治紀,佐野利恵,早川輝,高橋遥一郎,窪理英子,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第104次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 死後変化が進行する心臓に対して死後CT血管造影検査が有用であった一例.2020

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎,早川輝,佐野利恵,福田治紀,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第104次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ABO式血液型判定でみられるmixed field agglutinationは血液型亜型か?それとも骨髄悪性疾患か?2020

    • 著者名/発表者名
      佐野利恵,早川輝,高橋遥一郎,福田治紀,窪理英子,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第104次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 冠状動脈起始部位・走行異常(AAOLCA-IA)に合併した、StanfordA型急性大動脈解離の一剖検例.2020

    • 著者名/発表者名
      早川輝,氣賀澤秀明,木村聡子,斎藤一之,高橋遥一郎,佐野利恵,福田治紀,窪理英子,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第104次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ABO式血液型判定でみられるmixed field agglutination における血液型亜型と造血器腫瘍の違い.2020

    • 著者名/発表者名
      横濱章彦,西本奈津美,岩原かなえ,石川怜依奈,須佐梢,丸橋隆行,関上智美,早川輝,高橋遥一郎,佐野利恵,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第68回日本輸血・細胞治療学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of the cell type-specific expression of schizophrenia risk-related transcripts in postmortem human dorsolateral prefrontal cortex using single molecule in situ hybridization2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Maynard KR, Tippani M, Jaffe AE, Martinowich K, Weinberger DR, Hyde TM.
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dotdotdot - automated workflow for quantification and analysis of RNA transcripts in individual nuclei.2019

    • 著者名/発表者名
      Tippani M, Maynard KR, Takahashi Y, Phan B, Weinberger DR, Hyde TM, Martinowich K, Jaffe AE.
    • 学会等名
      BioImage Informatics 2019.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ABO式血液型判定でみられるmixed field agglutinationは血液型亜型か?それとも骨髄悪性疾患か?2019

    • 著者名/発表者名
      佐野利恵,早川輝,高橋遥一郎,窪理英子,小湊慶彦.
    • 学会等名
      日本DNA多型学会第28回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ABO式血液型判定でみられるmixed field agglutinationは血液型亜型か?それとも骨髄悪性疾患か?2019

    • 著者名/発表者名
      佐野利恵,早川輝,高橋遥一郎,横濱章彦,小湊慶彦.
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第64回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 結節性硬化症2例における死後画像検査の有用性の検討.2019

    • 著者名/発表者名
      高橋遥一郎, 早川輝, 佐野利恵, 木村聡子, 髙田綾, 齋藤一之, 小湊慶彦.
    • 学会等名
      第88回日本法医学会学術関東地方集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄異形成症候群の一患者におけるABO式血液型抗原量低下の原因解明.2019

    • 著者名/発表者名
      佐野利恵,早川輝,高橋遥一郎,横濱章彦,半田寛,塚田順一,小笠原健一,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第81回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄異形成症候群の一患者におけるABO式血液型抗原量低下の原因解明.2019

    • 著者名/発表者名
      早川輝,佐野利恵,高橋遥一郎,小湊慶彦,半田寛,丸橋隆行,横濱章彦.
    • 学会等名
      第66回北関東医学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 交通事故受傷後2日後に突然心肺停止となった外傷性脳梗塞の1剖検例.2019

    • 著者名/発表者名
      早川輝,佐野利恵,高橋遥一郎,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第2回日本法医病理学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄異形成症候群の一患者におけるABO式血液型抗原量低下の原因解明.2019

    • 著者名/発表者名
      早川輝,佐野利恵,高橋遥一郎,窪理英子,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第103次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 死後CT検査において見出された刺青のイメージ.2019

    • 著者名/発表者名
      早川輝,佐野利恵,高橋遥一郎,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第103次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄異形成症候群の一患者におけるABO式血液型抗原量低下の原因解明.2019

    • 著者名/発表者名
      早川輝,佐野利恵,高橋遥一郎,丸橋隆行,横濱章彦,半田寛,常山初江,小笠原健一,小湊慶彦.
    • 学会等名
      第67回日本輸血・細胞治療学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Tattoo image composed of radiopaque deposits demonstrated by postmortem computed tomography.2019

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa A, Sano R, Takahashi Y, Akuzawa H, Kominato Y.
    • 学会等名
      The 8th Congress of the International Society of Forensic Radiology and Imaging (ISFRI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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