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新規の病態解明を企図した自閉スペクトラム症多発家系のロングリードシークエンス

研究課題

研究課題/領域番号 21H02848
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

木村 大樹  名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (30612783)

研究分担者 高橋 長秀  名古屋大学, 医学部附属病院, 准教授 (50846714)
Aleksic Branko  名古屋大学, 医学系研究科(国際), 特任准教授 (60547511)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード自閉スペクトラム症 / 全ゲノムシークエンス / ロングリードシークエンス / ゲノムワイド関連解析 / 全ゲノムジェノタイピング / ポリジェニックスコア / GWAS / リピート配列 / 構造多型 / 多発家系
研究開始時の研究の概要

自閉スペクトラム症(ASD)の発症には遺伝要因の関与が指摘されているが、これまでのゲノム解析手法では、一部の症例にしかASD発症脆弱性ゲノム変異が同定されない。近年、ロングリードシークエンス技術が登場し、これまで同定が困難であった小さな規模のゲノム変異や、繰り返し配列の差異の検出が可能となった。この技術を用いることで、創薬や新規診断法に結びつくような、ASD発症への新しいメカニズムの解明を目指す。

研究成果の概要

本研究では、自閉スペクトラム症(ASD)脆弱性変異を効率良く同定可能なASD多発家系を対象に、ロングリードによるWGSを実施し、ASD発症メカニズムの検証をした。
ロングリードシークエンスは非常に高額であるため、ASDの全ゲノムジェノタイピング結果からポリジェニックリスクスコアを算出し、ASD多発家系の発症にコモンバリアントが関与する影響を評価した。その上で、ロングリードによる多発家系解析にてASD発症脆弱性変異が同定される期待値の高い家系を抽出した。同時に、ロングリードシークエンスから、小規模CNVやリピート配列変異を抽出するパイプラインの構築と同定される小規模CNVの探索を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で同定された中規模サイズの挿入欠失や繰り返し配列数の変異は、統合失調症や自閉スペクトラム症の新規分子病態解明や病態に基づく治療ターゲット分子の同定につながり得る。ロングリードシークエンス研究に関して、精神疾患を大規模に解析した結果は未だ報告されていないのが現状であり、本研究を通じて、発症脆弱性変異同定の検出力を高めるために従来の全ゲノム解析では発症脆弱性につながる遺伝要因が同定されない多発家系を多数抽出できたことは、今後の新規発症脆弱性バリアントの探索に繋がっていくと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2024 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2025 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 4件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学サンディエゴ校精神科(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetic association between gene expression profiles in oligodendrocyte precursor cells and psychiatric disorders2025

    • 著者名/発表者名
      Kondo Reon、Kimura Hiroki、Ikeda Masashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 16

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2025.1566155

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole‐genome sequencing analysis of Japanese autism spectrum disorder trios2024

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Sawako、Kushima Itaru、Kato Hidekazu、Kimura Hiroki、Nawa Yoshihiro、Aleksic Branko、Banno Masahiro、Yamamoto Maeri、Uematsu Mariko、Nagasaki Yukako、Ogi Tomoo、Ozaki Norio、Ikeda Masashi
    • 雑誌名

      Psychiatry and Clinical Neurosciences

      巻: 79 号: 3 ページ: 87-97

    • DOI

      10.1111/pcn.13767

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extremely Low Frequency, Extremely Low Magnetic Environment for depression: An open-label trial2024

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Masako、Inada Toshiya、Kimura Hiroki、Ito Mikako、Kuwatsuka Yachiyo、Kinoshita Fumie、Mori Daisuke、Ohno Kinji
    • 雑誌名

      Asian Journal of Psychiatry

      巻: 96 ページ: 104036-104036

    • DOI

      10.1016/j.ajp.2024.104036

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenotypes for general behavior, activity, and body temperature in 3q29 deletion model mice2024

    • 著者名/発表者名
      Mori D、Ikeda R、Sawahata M、Yamaguchi S、Kodama A、Hirao T、Arioka Y、Okumura H、Inami C、Suzuki T、Hayashi Y、Kato H、Nawa Y、Miyata S、Kimura H、Kushima I、Aleksic B、Mizoguchi H、Nagai T、Nakazawa T、Hashimoto R、Kaibuchi K、Kume K、Yamada K、Ozaki N
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 14 号: 1 ページ: 138-138

    • DOI

      10.1038/s41398-023-02679-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Indoleamine 2,3‐dioxygenase 2 deficiency associates with autism‐like behavior via dopaminergic neuronal dysfunction2024

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Masaki、Yamamoto Yasuko、Wulaer Bolati、Kunisawa Kazuo、Fujigaki Hidetsugu、Ando Tatsuya、Kimura Hiroki、Kushima Itaru、Arioka Yuko、Torii Youta、Mouri Akihiro、Ozaki Norio、Nabeshima Toshitaka、Saito Kuniaki
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 291 号: 5 ページ: 945-964

    • DOI

      10.1111/febs.17019

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association between copy number variations in parkin (PRKN) and schizophrenia and autism spectrum disorder: A case-control study2024

    • 著者名/発表者名
      Lo T, Yamamoto M(34人中10番目)
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 44(1) 号: 1 ページ: 42-50

    • DOI

      10.1002/npr2.12370

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 環境要因としてとらえた精神療法の治療反応性予測2024

    • 著者名/発表者名
      木村大樹 池田匡志
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 288(7) ページ: 590-593

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Machine learning algorithm‐based estimation model for the severity of depression assessed using Montgomery‐Asberg depression rating scale2023

    • 著者名/発表者名
      Shimamoto Masanori、Ishizuka Kanako、Ohtani Kento、Inada Toshiya、Yamamoto Maeri、Tachibana Masako、Kimura Hiroki、Sakai Yusuke、Kobayashi Kazuhiro、Ozaki Norio、Ikeda Masashi
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 44 号: 1 ページ: 115-120

    • DOI

      10.1002/npr2.12404

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 統合失調症関連ゲノムバリアントとその臨床応用2023

    • 著者名/発表者名
      木村大樹
    • 雑誌名

      精神科治療学

      巻: 38巻7号 ページ: 763-767

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical characterization of patients with schizophrenia and 16p13.11 duplication: A case series2023

    • 著者名/発表者名
      Kimura Hiroki、Kushima Itaru、Banno Masahiro、Inada Toshiya、Yoshimi Akira、Aleksic Branko、Ozaki Norio
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: - 号: 2 ページ: 267-271

    • DOI

      10.1002/npr2.12334

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The genetic architecture of schizophrenia: review of large-scale genetic studies2023

    • 著者名/発表者名
      Kato, H. Kimura, H. Kushima, I. Takahashi, N. Aleksic, B. Ozaki, N.
    • 雑誌名

      J Hum Genet

      巻: 68 号: 3 ページ: 175-182

    • DOI

      10.1038/s10038-022-01059-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electroconvulsive therapy as a potential therapeutic option in psychiatric‐onset prodromal dementia with Lewy bodies2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Hiroki、Yokoyama Haruka、Torii Youta、Fujishiro Hiroshige
    • 雑誌名

      International Journal of Geriatric Psychiatry

      巻: 38 号: 1

    • DOI

      10.1002/gps.5863

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cross-disorder analysis of genetic and regulatory copy number variations in bipolar disorder, schizophrenia, and autism spectrum disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Kushima Itaru、Nakatochi Masahiro、Aleksic Branko、Okada Takashi、(中略)、Ozaki Norio
    • 雑誌名

      Biological Psychiatry

      巻: - 号: 5 ページ: 362-374

    • DOI

      10.1016/j.biopsych.2022.04.003

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exome sequencing analysis of Japanese autism spectrum disorder case-control sample supports an increased burden of synaptic function-related genes2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura H, Okada T, Sebat J, et al.
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 12 号: 1 ページ: 265-265

    • DOI

      10.1038/s41398-022-02033-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exome sequencing of Japanese schizophrenia multiplex families supports the involvement of calcium ion channels2022

    • 著者名/発表者名
      Toyama Miho、Takasaki Yuto、Branko Aleksic、Kimura Hiroki、Kato Hidekazu、Nawa Yoshihiro、Kushima Itaru、Ishizuka Kanako、Shimamura Teppei、Ogi Tomoo、Ozaki Norio
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17(5) 号: 5 ページ: e0268321-e0268321

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0268321

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] X chromosome aneuploidies and schizophrenia: association analysis and phenotypic characterization2022

    • 著者名/発表者名
      Kushima Itaru、Aleksic Branko、Kimura Hiroki、Nakatochi Masahiro、Lo Tzuyao、Ikeda Masashi、Arai Makoto、Hashimoto Ryota、Numata Shusuke、Okamura Yasunobu、Obara Taku、Inada Toshiya、Ozaki Norio
    • 雑誌名

      Psychiatry and Clinical Neurosciences

      巻: 76 号: 12 ページ: 667-673

    • DOI

      10.1111/pcn.13474

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 精神疾患のRare variants 研究2023

    • 著者名/発表者名
      木村大樹
    • 学会等名
      第45回日本生物学的精神医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 精神医学領域の論文を読みこなすキーワード100! 全エクソームシ ークエンス/全ゲノムシークエンス2023

    • 著者名/発表者名
      木村大樹
    • 出版者
      新興医学出版社
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 自閉スペクトラム症患者を対象とした全ゲノム解析により、神経細胞シナプス機能の病態への関与を証明

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/07/post-282.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2026-01-16  

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