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2022 年度 実績報告書

双極性障害大規模シーケンス解析による稀な生殖細胞系列変異と体細胞変異の包括的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H02855
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

高田 篤  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (90643693)

研究分担者 垣内 千尋  順天堂大学, 医学部, 准教授 (90342766)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード双極性障害 / 次世代シーケンサー / エクソーム / 体細胞変異
研究実績の概要

2022年度は、昨年度までに取得したエクソームシーケンスデータの解析を行い、クオリティコントロール、シーケンスマッピング、変異コール、変異タイプ等の基本的なアノテーションの付与などを実施した。引き続いて、コントロールデータとの統計比較、種々のアノテーション(一般集団での頻度、ミスセンス変異の有害度、エピゲノム・転写因子結合情報等)を進めるためのデータ処理を行っている。また、体細胞変異の解析を優先する形で研究を進め、その成果を共同研究として論文としてまとめた。並行して、他の精神神経疾患のゲノムデータ解析を実施し、疾患間比較の基盤を構築した。また、ゲノム解析で同定される疾患関連遺伝子・変異の機能解析を行うための細胞実験系を整備し、CRISPR/Cas9で変異を導入した細胞のRNA-seq解析等を実施した。
関連するプロジェクトとして、機械学習手法を用いて神経発達障害原因遺伝子を大規模に同定した研究(Hamanaka et al., Genome Medicine 2022)、ゲノムワイド関連解析の成果に基づいて作製された双極性障害モデルマウスを多角的に解析した研究(Yamamoto et al., Molecular Psychiatry 2023)等の成果を報告した他、統合失調症の分子病理研究に関する最新の知見をまとめるとともに今後の研究の方向性について論じた総説(Nakamura and Takata, Molecular Psychiatry 2023)等を発表した。

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

おおよそ当初の想定通り、データ取得、クオリティコントロール、解析等が進んでいる。特に、体細胞変異の解析は想定以上の進捗をみせている。また、下流のデータ解析、実験的機能解析のための系も構築が進んでおり、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

取得したデータの解析を進め、ケースコントロール比較等を実施し、統計的に強固な水準で双極性障害と関連する遺伝子・変異・変異タイプ等の同定を目指す。また、その結果をもとに、病態と関連する生物学的経路や細胞種についてのバイオインフォマティクス解析を実施する。他の精神神経疾患との比較検討を並行して実施する。大きな効果量をもって疾患と関連する遺伝子・変異の有力候補が同定された場合には、それらの機能的意義を細胞実験系等を用いて検証する。あわせて、変異保有者の詳細な臨床表現型の情報収集を、適切な倫理的配慮を行った上で実施する。得られた成果をもとに論文の執筆を行い、公表することもあわせて目標とする。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular diagnosis of 405 individuals with autism spectrum disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Miyake Noriko、Tsurusaki Yoshinori、Fukai Ryoko、Kushima Itaru...Takata Atsushi、Mizuguchi Takeshi、Ozaki Norio、Matsumoto Naomichi
    • 雑誌名

      European Journal of Human Genetics

    • DOI

      10.1038/s41431-023-01335-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The molecular pathology of schizophrenia: an overview of existing knowledge and new directions for future research2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takumi、Takata Atsushi
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

    • DOI

      10.1038/s41380-023-02005-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GWAS-identified bipolar disorder risk allele in the FADS1/2 gene region links mood episodes and unsaturated fatty acid metabolism in mutant mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Hirona、Lee-Okada Hyeon-Cheol、Ikeda Masashi、Nakamura Takumi、Saito Takeo、Takata Atsushi、Yokomizo Takehiko、Iwata Nakao、Kato Tadafumi、Kasahara Takaoki
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

    • DOI

      10.1038/s41380-023-01988-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exome sequencing analysis of Japanese autism spectrum disorder case-control sample supports an increased burden of synaptic function-related genes2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Hiroki、Nakatochi Masahiro、Aleksic Branko、Guevara James、Toyama Miho、Hayashi Yu、Kato Hidekazu、Kushima Itaru、Morikawa Mako、Ishizuka Kanako、Okada Takashi、Tsurusaki Yoshinori、Fujita Atsushi、Miyake Noriko、Ogi Tomoo、Takata Atsushi、Matsumoto Naomichi、Buxbaum Joseph、Ozaki Norio、Sebat Jonathan
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 12

    • DOI

      10.1038/s41398-022-02033-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetics of bipolar disorder: insights into its complex architecture and biology from common and rare variants2022

    • 著者名/発表者名
      Hara Tomonori、Owada Yuji、Takata Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 68 ページ: 183~191

    • DOI

      10.1038/s10038-022-01046-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-scale discovery of novel neurodevelopmental disorder-related genes through a unified analysis of single-nucleotide and copy number variants2022

    • 著者名/発表者名
      Hamanaka Kohei、Miyake Noriko、Mizuguchi Takeshi...Okamoto Nobuhiko、Takata Atsushi、Matsumoto Naomichi
    • 雑誌名

      Genome Medicine

      巻: 14

    • DOI

      10.1186/s13073-022-01042-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 統合失調症のゲノム研究最前線・分かってきたことと、分かっていないこと2023

    • 著者名/発表者名
      高田篤
    • 学会等名
      第17回日本統合失調症学会
  • [学会発表] クラスタ/ハブ細胞を決定する遺伝子・鍵分子経路の特定およびヒト疾患との関連解析2023

    • 著者名/発表者名
      高田篤
    • 学会等名
      学術変革B領域 ハブ決定剛軟因子 領域シンポジウム
  • [学会発表] クラスタ/ハブ細胞の遺伝子発現特性解明に向けた一細胞シーケンス 解析の取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      高田篤
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト・冬のシンポジウム
  • [学会発表] 体細胞変異と精神神経疾患2022

    • 著者名/発表者名
      高田篤
    • 学会等名
      BPCNPNPPP4学会合同年会
  • [学会発表] データ駆動型アプローチによるてんかん性脳症のゲノム解析と分子診断精度向上にむけての取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      高田篤
    • 学会等名
      第64回日本小児神経学会学術集会
  • [備考] (プレスリリース)双極性障害の躁・うつの両方の症状を示す世界初の動物モデルの作製に成功

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/news/09045.html

  • [備考] (プレスリリース)神経発達障害の原因遺伝子の大規模な同定に成功

    • URL

      https://www.yokohama-cu.ac.jp/amedrc/news/202204hamanaka.html

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公開日: 2023-12-25  

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