思春期コホート研究にＤＮＡメチル化マーカーを導入する際の技術的検討

• 研究領域: 精神機能の自己制御理解にもとづく思春期の人間形成支援学
• 研究課題/領域番号: 24118501
• 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: 複合領域
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 文東 美紀 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (00597221)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: コホート研究 / DNAメチル化

研究概要

1. DNAメチル化解析における唾液の有用性を検討するため、血液サンプルとの比較を行った。健常者1名分の唾液・血液DNAについて、Agilent 社 SureSelect - Human Methyl-Seq およびIllumina 社 Infinium HumanMethylation450 BeadChipを使用して、網羅的なゲノムDNAのメチル化解析を行った。唾液・血液DNAメチル化は相関がR=0.97程度と、高い相関がみられた。また全解析部位のうち、3,3333か所でメチル化に有意差が検出された。さらに健常者20人分の血液と唾液DNAを使用して、メチル化率が組織間で有意に異なるCpG部位のオントロジー解析を行ったところ、細胞外領域などが同定された。今後、血液と唾液データを比較する際には、このようなゲノム領域に注意を払って解析する必要があると考えられる。
2. コホート研究でマーカーに使用する候補として、精神疾患との関与が多く報告されているSLC6A4遺伝子領域の2か所のCpG部位について、双極性障害患者・健常者、約450名ずつのDNAメチル化データを取得し、この領域のマーカーとしての有用性を検討した。解析の結果、1か所のCpG部位において、患者群で有意にメチル化が数%ほど亢進していた。このメチル化亢進は特に男性において顕著に認められた。
3. 次世代シーケンサーを使用したメチル化解析の有用性を検討するため、11番染色体上にある470bp長の塩基配列について、20%間隔で0-100%のメチル化率のDNAサンプルを準備し、Illumina社の次世代シーケンサーであるMiSeqを使用して、メチル化定量を行った。その結果、input DNAのメチル化率と、検出されたメチル化率はR =0.953-0.995と高い相関を示し、解析コストも有利であると考えられた。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25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] A snapshot of plasma metabolites in first-episode schizophrenia : A capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry study (131 characters) (2014)
  • 著者名/発表者名: Koike S, Bundo M, Iwamoto K, Suga M, Kuwabara H, Ohashi Y, Shinoda K, Takano Y, Iwashiro N, Satomura Y, Nagai T, Natsubori T, Tada M, Yamasue H, and Kasai K
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 4 号: 4 ページ: e379-e379
  • DOI: 10.1038/tp.2014.19
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DNA methylation analysis of BDNF gene promoters in peripheral blood cells of schizophrenia patients. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikegame T, Bundo M et al. (equal contribution)
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 77 号: 4 ページ: 208-214
  • DOI: 10.1016/j.neures.2013.08.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of mood stabilizers on DNA methylation in human neuroblastoma cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Asai T, Bundo M et al. (equal contribution)
  • 雑誌名: International Journal of Neuropsychopharmacology 巻: 16 号: 10 ページ: 2285-2294
  • DOI: 10.1017/s1461145713000710
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DNA methylation of the BDNF gene and its relevance to psychiatric disorders (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikegame Tempei, Bundo Miki, Murata Yui, Kasai Kiyoto, Kato Tadafumi, Iwamoto Kazuya
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: (印刷中) 号: 7 ページ: 434-438
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.65
  • NAID: 10031190038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic regulation of serotonin transporter in psychiatric disorders. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugawara H et al.
  • 雑誌名: Journal of Genetics and Genomics 巻: 40 号: 7 ページ: 325-359
  • DOI: 10.1016/j.jgg.2012.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuronal cell-type specific DNA methylation patterns of the Cacna1c gene (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishioka Masaki
  • 雑誌名: International Journal of Developmental Neuroscience 巻: 31 号: 2 ページ: 89-95
  • DOI: 10.1016/j.ijdevneu.2012.11.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive DNA methylation analysis of peripheral blood cells derived from patients with first-episode schizophrenia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishioka M, Bundo M, Koike S, Takizawa R, Kakiuchi C, Araki T, Kasai K, Iwamoto K
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 58(2) 号: 2 ページ: 91-7
  • DOI: 10.1038/jhg.2012.140
  • NAID: 10031156430
  • 査読あり
• [雑誌論文] A systematic evaluation of whole genome amplification of bisulfite-modified DNA. (2012)
  • 著者名/発表者名: Bundo Miki, Sunaga Fumiko, Ueda Junko, Kasai Kiyoto, Kato Tadafumi, Iwamoto Kazuya.
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 4 号: 1 ページ: 22-22
  • DOI: 10.1186/1868-7083-4-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation in schizophrenia: progress and challenges of epigenetic studies. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishioka Masaki, Bundo Miki, Kasai Kiyoto, Iwamoto Kazuya.
  • 雑誌名: Genome Medicine 巻: 4 号: 12 ページ: 96-96
  • DOI: 10.1186/gm397
  • 査読あり
• [学会発表] DNA methylation analysis of BDNF gene promoters in Peripheral blood cells of schizophrenia patients. (2013)
  • 著者名/発表者名: 池亀天平
  • 学会等名: 21st World Congress of Psychiatric Genetics
  • 発表場所: ボストン
• [学会発表] Increasing of LINE-1 copy number in postmortem brains of psychiatric disorder patients (2012)
  • 著者名/発表者名: Bundo Miki
  • 学会等名: 28th CINP Congress
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2012-06-03
• [学会発表] ヒト死後脳ゲノムDNAにおけるレトロトランスポゾンのコピー数定量 (2012)
  • 著者名/発表者名: 文東美紀
  • 学会等名: 第６回エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京一ツ橋学術総合センター・東京
  • 年月日: 2012-05-14
• [学会発表] 双極性障害患者末梢血DNAを用いたセロトニントランスポーター遺伝子のメチル化解析：大規模解析に向けての予備的検討
  • 著者名/発表者名: 池亀天平
  • 学会等名: 包括型脳科学研究推進ネットワーク平成25年度夏のワークショップ
  • 発表場所: 名古屋
• [備考] 東京大学大学院 医学系研究科 分子精神医学講座
  • URL: http://www.molpsy.com