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2020 年度 実施状況報告書

統合失調症患者死後脳を用いた細胞種を考慮した発現解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K07567
研究機関熊本大学

研究代表者

文東 美紀  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (00597221)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード統合失調症 / 死後脳 / 細胞核分画 / トランスクリプトーム
研究実績の概要

本研究の目的は、統合失調症患者の脳組織において、どの細胞種でどのような遺伝子発現変化が生じているかを明らかにすることを通じて、精神疾患の分子病態の理解を進め、将来の創薬の起点を得ることである。そのために患者・健常者の死後脳前頭葉からさまざまな細胞種由来の細胞核を分画したのち、RNA-seqによる網羅的な遺伝子発現解析を行い、患者-健常者間で発現差異が見られる遺伝子を検出することにより、病態・病因に関与する分子やパスウェイを同定することを目指す。
本年度は主に、ヒト凍結死後脳から抽出した細胞核を使用してRNA-seqを行い、インフォマティクス解析を行った。統合失調症患者、健常者それぞれ10人ずつの死後脳から生化学的に調製した細胞核から、セルソーターを用いてニューロン、オリゴデンドロサイト、活性型マイクログリア、活性型アストロサイト、その他のグリア細胞由来の細胞核の分画を行い、それぞれの画分より100個ずつの細胞核を取得した。核に含まれるRNAは超微量であるため、微量RNAやシングルセルからの発現解析に特化したRamDA-seq法を用いてライブラリ作製を行い、イルミナ社のNovaseqを使用してシーケンシングを行った。シングルセルにおける発現解析のパイプラインなどを参考にしながら、得られたシーケンスデータのクオリティコントロールやデータの正規化などを行い、細胞種毎に健常者-患者間の発現差異の検出を行った。

現在までの達成度 (区分)
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

疾患・健常者の各細胞種から、トランスクリプトームデータの取得が完了している。微量RNAシーケンスデータからのインフォマティクス解析は、通常の発現解析とは異なる部分があるため、研究室内外のインフォマティシャンと協力しながら進めており、疾患-健常者間における細胞種特異的な発現解析差異の検出が終了しつつある。

今後の研究の推進方策

引き続き、トランスクリプトームデータからのインフォマティクス解析を進め、統合失調症の病態・病因に関与する細胞種や分子、パスウェイの同定を目指す。

次年度使用額が生じた理由

当該年度におけるシーケンシング費用が、当初の計画よりも少額で済んだため、次年度使用額が生じている。この予算は、翌年度のバイオインフォマティクス解析や、発現解析の確認実験に使用予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 精神疾患患者試料を使用した1細胞研究の現在2020

    • 著者名/発表者名
      文東美紀、清田恵美、岩本和也
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 276 ページ: 1022-1026

  • [学会発表] Detection of novel somatic LINE-1 insertions at single neurons of patients with schizophrenia2020

    • 著者名/発表者名
      Bundo M, Ueda J, Kiyota E, Kasai K, Kato T, Iwamoto K
    • 学会等名
      World Congress of Psychiatric Genetics
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of novel somatic LINE-1 insertions at single neurons of schizophrenic patients2020

    • 著者名/発表者名
      Bundo M, Ueda J, Kiyota E, Kasai K, Kato T, Iwamoto K
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory meeting on Transposable Elements
    • 国際学会
  • [学会発表] 統合失調症患者脳のシングルセルレベルでのLINE-1新規挿入の検出2020

    • 著者名/発表者名
      文東美紀、上田順子、清田恵美、笠井清登、加藤忠史、岩本和也
    • 学会等名
      第43回日本神経科学会大会
  • [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部分子脳科学講座

    • URL

      https://www.molbrain.com/

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公開日: 2021-12-27  

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