Poly(I:C)投与動物モデルを利用したLINE-1転移機構の解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04891
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 岩本 和也 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (40342753)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: トランスポゾン / 精神疾患

研究実績の概要

昨年度確立した、レトロトランスポゾンLINE-1の胎仔脳でのコピー数増大が安定して生じる妊娠マウスへのpoly(I:C)化合物投与条件下（e12.5から5日間の低容量のpoly(I:C)連続投与）において、最終投与を行ったe16.5から1日後のe17.5ステージの胎仔から前脳領域を採取し、神経前駆細胞をProminin-1をマーカーとした磁気ビーズ法により単離を行った。
単離したProminin-1陽性神経前駆細胞からtotal RNAを抽出し、RNA-Seq解析を行った。解析はpoly(I:C)投与群(N=5)と対照群(N=5)の比較解析で行った。またタンパク質を抽出し、iTRAQ法によるタンパク質発現解析を行った。その結果、RNA-seq解析からは、免疫応答関連遺伝子群や炎症関連遺伝子群、host defense関連遺伝子群などにおいて有意な発現上昇を認めた。一方で、神経発達関連遺伝子群や神経機能に関連する遺伝子群では有意な発現低下を認めた。また、poly(I：C)投与によりスプライシングパターンが変動する神経伝達物質受容体遺伝子を見出した。iTRAQ法によるタンパク質発現解析からはレトロトランスポジションやウイルス活動に対し抑制的に働くエピジェネティック制御に関わる因子の発現上昇と、神経発達に関連する蛋白質の発現減少を認めた。合わせてPoly(I:C)投与により胎仔脳で上昇したレトロトランスポジション活性を抑制する分子機構が働いていると考えられた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

神経前駆細胞の単離とオミックス解析が順調に進展している。

今後の研究の推進方策

最終年度は、神経前駆細胞のLINE-1のエピジェネティックな修飾状態に焦点をあてた解析を行っていく方針である。

研究成果

• [雑誌論文] Enrichment of deleterious variants of mitochondrial DNA polymerase gene (POLG1) in bipolar disorder (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasahara T, Ishiwata M, Kakiuchi C, Fuke S, Iwata N, Ozaki N, Kunugi H, Minabe Y, Nakamura K, Iwata Y, Fujii K, Kanba S, Ujike H, Kusumi I, Kataoka M, Matoba N, Takata A, Iwamoto K, Yoshikawa T, Kato T
  • 雑誌名: Psychiatry and Clinical Neurosciences 巻: 71 ページ: 518-529
  • DOI: 10.1111/pcn.12496
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Epigenome-wide association study of DNA methylation in panic disorder (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimada-Sugimoto M, Otowa T, Miyagawa T, Umekage T, Kawamura Y, Bundo M, Iwamoto K, Tochigi M, Kasai K, Kaiya H, Tanii H, Okazaki Y, Tokunaga K, Sasaki T
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 9 ページ: 6
  • DOI: 10.1186/s13148-016-0307-1
  • 査読あり
• [学会発表] 神経発達期におけるpoly(I:C)母体曝露によるゲノム・エピゲノム状態への影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村田唯、文東美紀、大西新、窪田-坂下美恵、池亀天平、石渡みずほ、須原哲也、笠井清登、加藤忠史、岩本和也
  • 学会等名: 第38回日本生物学的精神医学会 ・ 第59回日本神経化学会大会