グリア関連分子を候補遺伝子とした統合失調症の病態に関する分子生物学的研究

以胶质细胞相关分子为候选基因对精神分裂症病理的分子生物学研究

• 批准号: 18023044
• 负责人: 糸川 昌成
• 金额: $ 4.93万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18023044/
• 关键词: 遺伝子多型; 統合失調症; 患者・対照研究; frame shift変異; 多発家系; resequence; ホモ接合体; deletion; 関連研究; 染色体転座; ハプロタイプ; リスクファクター; FISH; 連鎖; フレームシフト

Antioxidant-binding catalytic protein(ABCP)は,アストログリアなどを含む多くの組織で発現している。加齢や変性疾患でABCPの減少が報告され,DNAのダメージや酸化ストレス,細胞死との関連も示唆されている。ABCPは,統合失調症と連鎖が繰り返し報告される染色体座位にコードされている。また,ABCPにはGlu>Alaの多型が確認されているが,統合失調症の2つの多発家系でABCPのGlu>Alaとの連鎖も報告された。そこで,ABCP遺伝子のプロモーター領域とexon/intron junctionを含む全exonについて,多発家系の発端者50例を用いて変異・多型解析を行った。その結果,一卵性双生児の一致例において,exon1にadenineのinsertionを同定した。これによりframe shiftが生じるため症例では異常な15アミノ酸をコードしたのちstop codonが生じていた。この一卵性双生児の家族は,自殺した同胞1名と統合失調症の叔父が2名いる多発家系であり,家系内でframe shiftが共分離している可能性が示唆された。双生児の末梢血リンパ球を用いてRT-PCR,Western blotを行った結果,mRNAおよびタンパクの発現ともに健常者の50%まで低下していることを確認した。さらに,末梢血赤血球を用いてABCPの活性を測定したところ,双生児では健常者の50%の活性であることも判明した。双生児においては,ABCPの活性低下により代謝経路の下流に位置する有害蛋白質の増加が予測されたが,実際に双生児の有害蛋白質は健常人の3倍に増加していた。また有害蛋白質の無毒化に動員される中の分子が正常値の20%にまで低下していた。こうした家系が他にもいないか確認するために,統合失調症1101例と健常者857例を用いてABCP遺伝子のresequenceを行った。その結果exon4でcytosineのdeletionを生じた結果frame shiftをきたした統合失調症と健常者を1名ずつ同定した。この2名でもABCPの活性は50%に低下していた。患者では有害蛋白質の上昇と中和分子の低下を検出したのに対し,非発症者では有害蛋白質と中和分子ともに正常値だった。家系で連鎖が報告されたABCPのGlu>Ala多型に注目し,Ala型とGlu型のABCPのcDNAをCOS-7に発現させて活性を測定した。その結果,Ala型はGlu型より約20%低い活性を示した。そこで,統合失調症1101例と健常者857例でGlu>Ala多型を検討したところ,1101例の統合失調症ではAlaのホモ接合体が7例認められたのに対し,857例の対照からは1例も検出されなかった。そこで,Alaのホモ接合体のABCP活性を測定したところ,Gluアレル保持者より約20%低下していた。さらに,Alaのホモ接合体の末梢血において,有害蛋白質は有意に増加していた。これらの事実は,双生児でみられた特殊な変異が,より一般的なAlaのホモ接合体(frame shiftより機能的にマイルドな変異)においても再現されている事を示しており,ABCPの機能低下と酸化ストレスを含むカスケードが,統合失調症における病態解明の新しい手がかりとなる可能性が示唆された。

抗氧化剂结合催化蛋白（ABCP）在包括星形胶质细胞在内的许多组织中表达。据报道，衰老和退化性疾病的ABCP减少，还建议它与DNA损伤，氧化应激和细胞死亡有关。 ABCP在染色体基因座上编码，其中反复报道了与精神分裂症的联系。此外，ABCP已经证实了Glu> ala的多态性，但是在两个精神分裂症的两个家族中，ABCP与Glu> ala的联系也有报道。因此，使用来自多个家族的50个概率，对所有外显子（包括ABCP基因和外显子/内含子结的启动子区域）进行了突变和多态性分析。结果表明，在同卵双胞胎的情况下，在Exon1中鉴定出腺嘌呤插入。这会导致框架变化，在情况下，该病例编码异常的15个氨基酸，然后停止密码子。同卵双胞胎的家族是一个多个家庭，有一个自杀兄弟姐妹和两个精神分裂症叔叔，这表明框架转移可能在家庭中共存。使用RT-PCR和Western印迹进行了双胞胎的外周血淋巴细胞，并证实mRNA和蛋白质表达均降低至健康个体的50％。此外，当使用外周血红细胞测量ABCP的活性时，发现双胞胎在健康个体中具有50％的活性。在双胞胎中，ABCP活性的降低预测了代谢途径下游的有害蛋白质的增加，但实际上，双胞胎中的有害蛋白质增加了三倍，而健康个体则增加了三倍。此外，用于排毒有害蛋白的分子已降至正常值的20％。为了确认是否还有其他此类家族，使用1101例精神分裂症和857例健康患者对ABCP基因进行了重新陈述。一个人被确定为一个健康的人，在外显子4之后发生了帧移位，被诊断出患有精神分裂症，并且患有胞质缺失的健康人。即使这两名患者也将ABCP活性降低到50％。在患者中，检测到有害蛋白质的增加和中和分子的降低，而在非炎性患者中，有害蛋白质和中和分子都正常。我们专注于与家族联系在一起的ABCP的GLU> ALA多态性，并且在COS-7中表达了ALA和GLU型ABCP的cDNA，以衡量其活性。结果表明，ALA类型的活性比GLU类型低约20％。因此，当在1101例精神分裂症和857例健康患者中检查了GLU> ALA多态性时，在1101例病例中观察到7例ALA的纯合子，而未检测到857例对照。因此，当测量ALA的ABCP活性时，与GLU等位基因相比，它的ABCP活性减少了约20％。 Furthermore, the harmful proteins were significantly increased in the peripheral blood of homozygous Ala. These facts show that special mutations seen in twins are also reproduced in more common Ala homozygous (a mutation that is functionally milder than frame shift), suggesting that cascades containing ABCP function and oxidative stress could be new clues for elucidating pathological conditions in schizophrenia.

项目成果

神経障害性痺痛の疾患脆弱性に関する遺伝子解析

神经性麻木疾病易感性的遗传分析

• 发表时间: 2007
• 作者: 曽良 一郎;小松 浩;井手 聡一郎;阿部 裕美;城戸 幹太;高橋 雅彦;糸川 昌成;池田 和隆
• 通讯作者: 池田 和隆

Novel scale including strabismus and 'cuspidal ear' for distinguishing schizophrenia patients from controls using minor physical anomalies.

包括斜视和“尖耳”在内的新型量表，用于利用轻微的身体异常来区分精神分裂症患者和对照组。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Psychiatry Research 145
• 作者: Tamagaki C;Sedvall GC;Jonsson EG;Okugawa G;Hall H;Pauli S;Agartz I;Nakajima M;Yamada K;Arai M;Iwayama Y;Yoshitsugu K
• 通讯作者: Yoshitsugu K

統合失調症の一卵性双生児一致例に同定したフレームシフト変異

在患有精神分裂症的同卵双胞胎中发现移码突变

• 发表时间: 2007
• 作者: 羽賀 誠一;新井 誠;大西 哲生;野原 泉;岩山 佳美;新里 和弘;伊澤 良介;黒田 浩;阿部 万洋;古川 愛造;小幡 菜々子;豊田 倫子;吉川 武男;糸川 昌成
• 通讯作者: 糸川 昌成

統合失調症の検査および治療

精神分裂症测试和治疗

• 发表时间: 2013

A resistance gene in disguise for schizophrenia?

• DOI: 10.1002/ajmg.b.30365
• 发表时间: 2007-03-05
• 期刊: AMERICAN JOURNAL OF MEDICAL GENETICS PART B-NEUROPSYCHIATRIC GENETICS
• 影响因子: 2.8
• 作者: Doi, Nagafumi;Itokawa, Masanari;Yoshikawa, Takeo
• 通讯作者: Yoshikawa, Takeo