Quantitative trait loci analysis of prepulse inhibition using exome data from inbred mouse strains and its application to the identification of schizophrenia susceptibility genes

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26461759
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 豊田 倫子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 客員研究員 (20392045)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉川 武男 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (30249958) ; SHABEESH BALAN 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (70721588)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 統合失調症 / CDH23 / iPS細胞 / 遺伝子発現 / エクソーム / ミスセンス多型 / 稀な変異 / ToMMo

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、まずCDH23遺伝子の発現がヒトの神経系細胞で発達依存的に制御されているかどうか調べるために、iPS細胞、そこから分化させたneurosphere (神経幹細胞塊)、さらに分化させたneuronを用意し、real-time PCR法でCDH23 mRNAの発現を測定した。発現量は、iPS細胞 < neurosphere < neuronとなっており、発達依存的発現制御が確認された。ヒトでのCDH23遺伝子のスクリーニングは次のように行った：
① 統合失調症サンプル1,200例を用いて、MIP (Molecular Inversion Probe)法によりCDH23遺伝子の全エクソンをスクリーニング。MIP法は、原理的にはmultiplex PCRと次世代シークエンサー解析を組み合わせたものである。CDH23遺伝子の全エクソンをカバーするために、152個のMIPプローブを設計した。
② コントロールとしては、約2,000人分の日本人ゲノムデータベースであるToMMoを参照した。
結果は、①でのスクリーニングから計71個のミスセンス多型が検出され、②との対比から、日本人統合失調症特異的多型は23個となった。23個の多型について、いろいろなアルゴリズムを用いて機能帰結を予想した。これまでの結果を総合すると、マウスでのプレパルス抑制遺伝子のquantitative trait loci (QTL)解析―全ゲノム配列解析との対照から、Cdh23遺伝子が検出され、さらにこの遺伝子を統合失調症サンプルでexon sequencingすることによって、統合失調症特異的なrare variantが複数検出された。よって、CDH23遺伝子が統合失調症の発症脆弱性に関与している可能性を得た。これらの結果を現在論文にまとめているところである。