末梢血におけるアルツハイマー病脳関連遺伝子のエピジェネティック・遺伝子発現解析

2012 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24510275
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 宮下 哲典 新潟大学, 脳研究所, 助教 (60323995)
• 研究分担者: 池内 健 新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (20372469)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: バイオマーカー / アルツハイマー病

研究概要

ヒト脳疾患の進展を末梢血のエピゲノムやトランスクリプトームの変化として捉えられるか？本研究プロジェクトではアルツハイマー病（AD）の抹消血に着目し、特定遺伝子のエピジェネティックな変化と遺伝子発現の変動を調べる。以前行ったヒト死後脳の遺伝子発現データを用いて、ADに特徴的な脳病変である「神経原線維変化（NFT：neurofibrillary tangles）」の進展と関連する遺伝子群を同定する。その中からさらに遺伝子を選抜し、DNAのシトシンメチル化レベル（5-mC）と遺伝子発現レベルを解析する。ADの進行が末梢血の変化に反映されていれば、侵襲度の低いバイオマーカーとしての可能性が期待でき、研究の更なる展開につながると考えられる。
平成24年度はヒト死後脳71症例（東京都健康長寿医療センター：村山繁雄博士提供）の嗅内野、側頭葉（第1側頭回）、前頭葉（第2前頭回）に由来する全RNAを用いたエクソンアレイ（Affymetrix社）解析データから、NFTの進展（Braak NFTステージ分類：0 → I-II → III-IV → V-VI）と関連する「NFT関連遺伝子群」を同定した（宮下・中谷・桑野）。一部のNFT関連遺伝子については定量的リアルタイムPCR（TaqMan法）によって再現性を確認した。各遺伝子の機能や末梢血での発現量を文献やデータベースを検索し、精査した上でさらに遺伝子を絞り込み、本研究プロジェクトの解析対象遺伝子として限定した（宮下・中谷・桑野）。臨床被検体のリクルートは新潟大学病院の物忘れ外来で実施し、採血はインフォームド・コンセントを経て、同意を得た上で行った（池内）。その際、統計解析に必要な臨床情報（性別、年齢、認知機能テスト情報など）も合わせて取得した。血液は超低温フリーザー（-80℃）内で一時的に保管している（宮下）。

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

Braak NFTステージ分類に依存して発現変動する遺伝子を同定でき、また認知症外来にて採血が順調に進んだ。

今後の研究の推進方策

保存中の末梢血からRNA抽出、及びゲノムDNAの抽出を順次行う。定量と品質管理を行った後、遺伝子発現解析とDNAメチル化タイピングを行う。

次年度の研究費の使用計画

遺伝子発現解析とDNAメチル化タイピング試薬を購入する。

研究成果

• [雑誌論文] SORL1 is genetically associated with neuropathologically characterized late-onset Alzheimer's disease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wen Y, Miyashita A, Kitamura N, et al.
  • 雑誌名: J Alzheimers Dis. 巻: 35 ページ: 387-394
  • DOI: 10.3233/JAD-122395
  • 査読あり
• [雑誌論文] A map of Alzheimer disease signalling pathways: a hope for drug target discovery. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogishima S, Mizuno S, Kikuchi M, Miyashita A, Kuwano R, Tanaka H, Nakaya J.
  • 雑誌名: Clin Pharmacol Ther. 巻: 93 ページ: 399-401
  • DOI: 10.1038/clpt.2013.37
  • 査読あり
• [雑誌論文] SORL1 is genetically associated with late-onset Alzheimer's disease in Japanese, Koreans and Caucasians. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyashita A, Koike A, Jun G, et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e58618
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0058618
  • 査読あり
• [雑誌論文] AlzPathway: a comprehensive map of signaling pathways of Alzheimer's disease. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Iijima R, Ogishima S, Kikuchi M, Matsuoka Y, Ghosh S, Miyamoto T, Miyashita A, Kuwano R, Tanaka H.
  • 雑誌名: BMC Syst Biol. 巻: 6 ページ: 52
  • DOI: 10.1186/1752-0509-6-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alteration of POLDIP3 Splicing Associated with Loss of Function of TDP-43 in Tissues Affected with ALS. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiga A, Ishihara T, Miyashita A, Kuwabara M, Kato T, Watanabe N, Yamahira A, Kondo C, Yokoseki A, Takahashi M, Kuwano R, Kakita A, Nishizawa M, Takahashi H, Onodera O.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 ページ: e43120
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0043120
  • 査読あり
• [学会発表] アルツハイマー病のコピー数多型解析（Copy number variation analysis of Alzheimer's disease）. (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷明弘, 宮下哲典, 西田奈央, 徳永勝士, 井原康夫, 桑野良三（Akihiro Nakaya, Akinori Miyashita, Nao Nishida, Katsusi Tokunaga, Yasuo Ihara, Ryozo Kuwano）.
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会.
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 20121211-20121214
• [学会発表] アルツハイマー病とSORL1の関連解析. (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮下哲典, 温雅楠, 月江珠緒, 桑野良三.
  • 学会等名: 第31回日本認知症学会.
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 20121026-20121028
• [学会発表] Gene expression analysis in the postmortem brains classified by Braak NFT-SP staging. (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita A, Saito Y, Hatsuta H, Tsukie T, Nakaya A, Murayama S, Ihara Y, Kuwano R.
  • 学会等名: Alzheimer's Association International Conference 2012.
  • 発表場所: Vancouver, Canada.
  • 年月日: 20120714-20120719
• [備考] 新潟大学脳研究所遺伝子機能解析学分野・生命情報工学分野のHP
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~idenshi/index.html