患者死後脳の空間的発現解析とマウスモデルの融合アプローチによる精神疾患病態解明

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福島県立医大ブレインバンクから供与された統合失調症患者脳と対照脳(新鮮凍結サンプル)において、単一細胞核解析(single nucleus RNA sequencingについては患者脳と対照群2例ずつ、ATAC-seq + single nucleus RNA sequencing 4例ずつ)と空間トランスクリプトミクス手法であるVisium (6例ずつ)の解析を行った。このうち、Visiumでは、single nucleus RNA sequencingとの統合的解析を行い、4例ずつで高い品質の結果が得られている。脳を構成する多様な細胞やその組織学を正確に検出できた。この解析から、統合失調症でとりわけ変化している細胞群を同定した。こうした細胞群で有意に発現変動している遺伝子や、その生物学的意義について、重層的な解析を進めている。こうした空間的トランスクリプトミクスの所見は、免疫組織化学とRNA蛍光in situ hybridizationを用いて組織学的にその妥当性の検証を開始しており、これまでに行った検証では実際に所見が支持されたほか、その形態学的解析から新しい視点が得られており、さらにサンプル数を増やして検証を進めたい。また、プレリミナリな取り組みとして、この中で興味深いと考えられた1遺伝子について、ゲノム編集技術を用いてノックアウトマウスを作製した。いっぽう、これまでにブレインバンクから供与されたホルマリン固定パラフィンサンプル3例ずつについて、空間トランスクリプトミクス手法であるGeoMx Human Whole Transcriptome Atlasによるニューロンの発現解析を行い、その結果の検討を進めている。