ゲノムワイド関連解析とDNAメチル化解析を統合したパニック障害候補遺伝子の探索

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26461712
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 梅景 正 東京大学, 環境安全本部, 准教授 (20323587)
• 研究分担者: 音羽 健司 帝京平成大学, その他の研究科, 教授 (70456119)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 遺伝子 / 全ゲノム関連解析 / DNAメチル化関連解析 / HLA / パニック障害 / パスウェイ解析

研究実績の概要

本研究ではパニック障害の脆弱性遺伝座位の探索のため、1）全ゲノム関連解析（GWAS）を用いた研究と、2）全ゲノムメチル化関連解析（EWAS）の両面から解析を行った。一つ目のGWASデータから、3種類の異なったパスウェイ解析ソフト（DAVID、i-GSEA4GWAS、ICSNPathway）を利用して解析を行い、免疫に関係するパスウェイがいずれの解析でも有意であったため、HLA領域（HLA-BとHLA-DRB1）に注目し、タイピングを行い、免疫関連遺伝子、特にHLA-DRBの特定のアリル（HLA-DRB1*13:02）とパニック障害が関連することを初めて報告した（Shimada-Sugimoto et al., 2015）。そこで、さらに当該アリルの有無によりサンプルを分けて、患者-対照群比較を行ったところ、DRB1*13:02ネガティブ群では、これまでに白人集団のみでパニック障害の候補遺伝子として報告されていたTMEM132D遺伝子が日本人を用いた本研究においても有意であることを確認した（Shimada et al., 2016）
二つ目には環境要因の影響を考慮し、EWASを96名（年齢と性別をマッチさせた48症例と48対照群）に対してIllumina社製HumanMethylation450 Beadchipを用いて網羅的に行った。データの品質管理を通過した376,602プローブでみると、症例対象比較ではメチル化量の差は小さいものの、43プローブで有意な結果が得られた。有意な部位は93%がCpG部位に位置しており、パニック障害群では対照群に比べて低メチル化がみられた。さらに、EWASデータから得られた有意な43プローブの結果を用いてパスウェイ解析を行ったところ、「免疫機能の活性化の制御」や「細胞遊走や細胞の運動性」に関わるパスウェイが関連することが分かった。今後は、有意なメチル化部位について、パイロシークエンス法による再現実験やパスウェイ解析で得られた機能とパニック障害の関連について調べることとしている。

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

パニック障害と免疫（特にHLA-DRB）との関連についてさらに新しい知見を得たため、昨年度に引き続き、国際専門誌への報告を行った。また、パニック障害の全ゲノムDNAメチル化関連解析を行い、候補領域の絞り込みを行い、追加でメチル化解析の結果を用いたパスウェイ解析も行った。以上により、当初予定していた研究目的を達成しているといえる。

今後の研究の推進方策

今後の研究については、PAN・IC（Panic International Consortium）などのコンソーシアムを通じての他研究グループとの共同研究の継続（白人を中心とした不安障害サンプルとの比較検討）、特にHLA領域の詳細な検討を行う。さらに、今年度の全ゲノムDNAメチル化関連解析の結果見出された候補遺伝子領域の再現実験を引き続き行うこととしている。以上により、当初の研究計画の変更はない。

次年度使用額が生じた理由

物品費について、実験操作を工夫したことにより使用残が生じた。

次年度使用額の使用計画

H27年度度の使用残については、H28年度に使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Genome-wide association study of autism spectrum disorder in the East Asian populations. (2016)
  • 著者名/発表者名: . Liu X, Shimada T, Otowa T, Wu YY, Kawamura Y, Tochigi M, Iwata Y, Umekage T, Toyota T, Maekawa M, Iwayama Y, Suzuki K, Kakiuchi C, Kuwabara H, Kano Y, Nishida H, Sugiyama T, Kato N, Chen CH, Mori N, Yamada K, Yoshikawa T, Kasai K, Tokunaga K, Sasaki T, Gau SS.
  • 雑誌名: Autism Research 巻: 9(3) ページ: 340-9
  • DOI: 10.1038/hgv.2016.1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Polymorphisms in the TMEM132D region are associated with panic disorder in HLA-DRB1*13:02-negative individuals of a Japanese population. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, Otowa T, Miyagawa T, Khor SS, Omae Y, Toyo-oka L, Sugaya N, Kawamura Y, Umekage T, Miyashita A, Kuwano R, Kaiya H, Kasai K, Tanii H, Okazaki Y, Tokunaga K, Sasaki T.
  • 雑誌名: Human Genome Variation 巻: 3 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1038/hgv.2016.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anger tendency may be associated with duration of illness in panic disorder. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugaya N, Yoshida E, Yasuda S, Tochigi M, Takei K, Otowa T, Umekage T, Konishi Y, Sakano Y, Nomura S, Okazaki Y, Kaiya H, Tanii H, Sasaki T
  • 雑誌名: Biopsychosoc Med 巻: 9:6 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1186/s13030-015-0035-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel rare variations of the oxytocin receptor (OXTR) gene in autism spectrum disorder individuals. (2015)
  • 著者名/発表者名: Liu X, Kawashima M, Miyagawa T, Otowa T, Latt KZ, Thiri M, Nishida H, Sugiyama T, Tsurusaki Y, Matsumoto N, Mabuchi A, Tokunaga K, Sasaki T.
  • 雑誌名: Human Genome Variation 巻: 2 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1038/hgv.2015.24
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] パニック障害におけるゲノムワイドメチル化解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉本美穂子、音羽健司、梅景 正
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会 第60回大会
  • 発表場所: 京王プラザホテル
  • 年月日: 2015-10-14 – 2015-10-17
• [学会発表] Search for new susceptibility genetic factor associated with panic disorder－pathway analyses based on genome-wide association study (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, Otowa T, Umekage T
  • 学会等名: American Society of Human Genetics Annual Meeting
  • 発表場所: アメリカ合衆国 ボルチモア
  • 年月日: 2015-10-06 – 2015-10-10
  • 国際学会
• [図書] 不安症の疫学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 音羽健司、貝谷久宣
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 精神科 科学評論社
• [図書] 不安障害の罹病率と寿命 (2015)
  • 著者名/発表者名: 音羽健司
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: アンチ・エイジング医学 日本抗加齢医学会
• [図書] 精神神経疾患のゲノム研究：失われた遺伝率の謎を求めて．不安症でわかったこと (2015)
  • 著者名/発表者名: 音羽健司
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 臨床精神医学 アークメディア