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2022 年度 実績報告書

双極性障害・統合失調症のトランスオミックス・モデリングによる構成的理解

計画研究

研究領域マルチスケール精神病態の構成的理解
研究課題/領域番号 18H05435
研究機関順天堂大学

研究代表者

加藤 忠史  順天堂大学, 医学部, 教授 (30214381)

研究分担者 石川 充  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (10613995)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワード双極性障害 / 統合失調症 / 視床室傍核 / iPS細胞
研究実績の概要

本研究の目的は、精神疾患を分子、細胞、神経回路から脳に至るマルチスケール現象として捉え、構成的に理解するため、患者のゲノム解析から同定した原因遺伝子を元に、遺伝子改変マウスを作成し、その脳病態を検討すると共に、iPS細胞を用いて、細胞レベルの病態を検討し、さらには死後脳を用いて病態を解析することである。双極性障害モデル動物の解析から候補脳部位として見出した視床室傍核(PVT)を巡る神経回路のシングルセルオミクス解析による解析については、さらに細胞数を増やして検討を進めた。また、死後脳については、双極性障害患者および対照群の死後脳でシングルセルRNAシーケンス(scRNAseq)を施行し、データ解析を進めた。また、ゲノム編集により作出した、統合失調症の発症に大きな効果を有するリスク遺伝子のひとつに機能喪失変異をヘテロで有するiPS細胞株について、TetOn駆動性にNeurogenin2遺伝子が発現される細胞株として再調製した。これによって、迅速かつ高効率にグルタミン酸作動性神経細胞に分化誘導できるようになった。この誘導神経細胞に対して、scRNAseq解析を行ったところ、健常人iPS細胞由来神経細胞とは異なるポピュレーションの神経サブタイプが分化してくることが分かった。また、精神疾患におけるGABA作動性神経細胞のサブタイプの構成異常や機能異常に関して、iPS細胞レベルで介入できるツールとして、PVALB遺伝子およびSST遺伝子のダブル蛍光レポーターノックインiPS細胞を作出し、分化させた大脳皮質GABA神経細胞の長期培養下でのライブセルイメージングを可能にした。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Deep exome sequencing identifies enrichment of deleterious mosaic variants in neurodevelopmental disorder genes and mitochondrial tRNA regions in bipolar disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Nishioka M, Takayama J, Sakai N, Kazuno A, Ishiwata M, Ueda J, Hayama T, Fujii K, Someya T, Kuriyama S, Tamiya G, Takata A, Kato T
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of epigenetically active L1 promoters in the human brain and their relationship with psychiatric disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Risa、Nakachi Yutaka、Matsubara Hikari、Ueda Junko、Ishii Takao、Ukai Wataru、Hashimoto Eri、Kasai Kiyoto、Simizu Siro、Kato Tadafumi、Bundo Miki、Iwamoto Kazuya
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.05.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell-type-specific DNA methylation analysis of the frontal cortices of mutant Polg1 transgenic mice with neuronal accumulation of deleted mitochondrial DNA2022

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Hiroko、Bundo Miki、Kasahara Takaoki、Nakachi Yutaka、Ueda Junko、Kubota-Sakashita Mie、Iwamoto Kazuya、Kato Tadafumi
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 15 ページ: 9

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00894-4

    • 査読あり
  • [備考] 順天堂大学医学部/大学院医学研究科 気分障害分子病態学講座 精神医学講座・ゲノミクス研究プロジェクト

    • URL

      https://www.juntendo-molecular-psychiatry.com/results/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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