Transposon analysis of the brains of schizophrenia patients with long-read RNA sequencing

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これまで、統合失調症患者試料を使用した遺伝子発現解析は数多く報告されているが、マイクロアレイ法やショートリードの次世代シーケンサーを使用した解析がほとんどであり、大規模なゲノムの構造変異の影響を受けた転写産物を検出することは困難であった。近年、次世代シーケンサーの技術の発展に伴い、長鎖RNAをcDNAに逆転写するプロセスなしに、直接シーケンスすることが可能になりつつある。これまでに我々は、統合失調症患者死後脳の神経細胞ゲノムにおいて、レトロトランスポゾンLINE-1のコピー数が増幅していること、増幅したLINE-1配列は神経細胞の機能や構造を保持するために重要な遺伝子の近傍に挿入されていることを示した。本研究では、統合失調症患者脳試料を用い、レトロトランスポゾン新規転移などの大規模な構造変異が遺伝子発現に与える影響を、長鎖型シークエンサーを利用したRNAの直接解析により検討する。本年度は、主に実験と解析の条件検討を行った。ヒト神経芽細胞腫由来の培養細胞であるSK-N-SHから抽出したRNAを使用して、Nanopore社の3種類のRNA sequencingキットでライブラリを作製し、MinIONのランで得られたデータを使用してパイプラインの検証を行ったところ、いくつかリファレンスゲノムには存在しないLINE-1挿入を持つmRNAを検出することができた。現在はヒト死後脳前頭葉由来のRNAを使用して、Nonopore及びPacBio社のRNA-seqデータを取得し、同様の解析を行うことで、リファレンスゲノムには存在しないLINE-1挿入を持つmRNAの検出を行っている。