次世代シークエンサーによる統合失調症脆弱性HLA領域の配列決定

• 研究課題/領域番号: 26293267
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 精神神経科学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 山田 和男 国立研究開発法人理化学研究所, その他部局等, 研究員 (10322695)
• 研究分担者: 吉川 武男 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (30249958) ; 大西 哲生 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (80373281) ; 前川 素子 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (50435731) ; 豊島 学 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 基礎科学特別研究員 (90582750)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 採択 (2015年度)
• 配分額: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 脳神経疾患 / ゲノム / 遺伝子 / 次世代シークエンサー / 主要組織適合遺伝子複合体

研究実績の概要

染色体6p21.3-22.1に存在する主要組織適合遺伝子複合体 (MHC）領域は、最も有力な統合失調症関連座位とされながら、進化の過程で遺伝子重複を繰り返し非常に複雑な染色体構造を持つに至った領域特異性から、従来のSNP解析・シークエンス法に基づくゲノム解析は困難であった。一方、新しい研究手法である次世代シークエンサー(NGS)では、phase ambiguity のない完全な塩基配列をhigh throughputに取得できることから、これまでの実験的障壁の打破が期待できる。
そこで、本研究課題では当該領域が持つ統合失調症脆弱性の包括的な解明を目指したNGSによるMHC領域の網羅的なゲノム解析を行うこととし、平成26年度は解析手法を確立すべく2つの実験系による検討を行った。
方法1はIllumina Nexteraを用いて、免疫機能に重要な役割を果たすと考えられているHLA-A, -C, -B, -DRB1, -DQB1, -DPB1領域について、当該6領域のlong-PCRを行い、次にNextera DNA Sample Preparation Kit（Illumina）を用いたライブラリー作成を行った。方法2ではSeqCap EZ Choice Library（Roche-NimbleGen）を用いて、ヒトMHC全4.97Mb領域をターゲットとしたライブラリー調整を行った。いずれも配列解析はNGS（MiSeq、Illumina）を用いて、2x250bp paired-end readsで行った。
さらに、疾患脆弱性が示唆された変異領域については、詳細な遺伝統計学的解析および統合失調症罹患者死後脳での発現解析を行った。その結果、疾患関連候補遺伝子として検討した3遺伝子のうち、1遺伝子について統合失調症群での発現変化の可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic analysis of the glyoxalase system in schizophrenia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bangel FN, Yamada K, Arai M, Iwayama Y, Balan S, Toyota T, Iwata Y, Suzuki K, Kikuchi M, Hashimoto T, Kanahara N, Mori N, Itokawa M, Stork O, Yoshikawa T
  • 雑誌名: Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 巻: 59 ページ: 105-110
  • DOI: 10.1016/j.pnpbp.2015.01.014
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sequencing and expression analyses of the synaptic lipid raft adapter gene PAG1 in schizophrenia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Balan S, Iwayama Y, Yamada K, Toyota T, Ohnishi T, Toyoshima M, Shimamoto C, Ide M, Iwata Y, Suzuki K, Kikuchi M, Hashimoto T, Kanahara N, Yoshikawa T, Maekawa M.
  • 雑誌名: J Neural Transm 巻: 122 号: 3 ページ: 477-485
  • DOI: 10.1007/s00702-014-1269-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Utility of Scalp Hair Follicles as a Novel Source of Biomarker Genes for Psychiatric Illnesses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maekawa M, Yamada K, Toyoshima M, Ohnishi T, Iwayama Y, Shimamoto C, Toyota T, Nozaki Y, Balan S, Matsuzaki H, Iwata Y, Suzuki K, Miyashita M, Kikuchi M, Kato M, Okada Y, Akamatsu W, Mori N, Owada Y, Itokawa M, Okano H, Yoshikawa T.
  • 雑誌名: Biological Psychiatry 巻: 3223 号: 2 ページ: 00570-00578
  • DOI: 10.1016/j.biopsych.2014.07.025
  • NAID: 40020643113
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exon resequencing of H3K9 methyltransferase complex genes, EHMT1, EHMT2 and WIZ, in Japanese autism subjects. (2014)
  • 著者名/発表者名: 2.Balan S, Iwayama Y, Maekawa M, Toyota T, Ohnishi T, Toyoshima M, Shimamoto C, Esaki K, Yamada K, Iwata Y, Suzuki K, Ide M, Ota M, Fukuchi S, Tsujii M, Mori N, Shinkai Y. and Yoshikawa T.
  • 雑誌名: Molecular Autism 巻: 5 号: 1 ページ: 49-49
  • DOI: 10.1186/2040-2392-5-49
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Replication and cross-phenotype study based upon schizophrenia GWASs data in the Japanese population: support for association of MHC region with psychosis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Kondo K, Iwayama Y, Shimasaki A, Aleksic B, Yamada K, Toyota T, Hattori E, Esaki K, Ujike H, Inada T, Kunugi H, Kato T, Yoshikawa T, Ozaki N, Ikeda M, Iwata N.
  • 雑誌名: Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 巻: 165 号: 5 ページ: 421-427
  • DOI: 10.1002/ajmg.b.32246
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zinc finger protein 804A (ZNF804A) and verbal deficits in individuals with autism. (2014)
  • 著者名/発表者名: Anitha A, Thanseem I, Nakamura K, Vasu MM, Yamada K, Ueki T, Iwayama Y, Toyota T, Tsuchiya KJ, Iwata Y, Suzuki K, Sugiyama T, Tsujii M, Yoshikawa T, Mori N.
  • 雑誌名: J Psychiatry Neurosci 巻: 39 ページ: 294-303
  • 査読あり