Investigation into psychiatric disorder-associated loci that influence transcriptional noises in dopaminergic neurons induced from human iPS cells

研究影响人类 iPS 细胞诱导的多巴胺能神经元转录噪音的精神疾病相关位点

• 批准号: 22K15785
• 负责人: 廣瀬 直毅
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15785/
• 关键词: 遺伝子発現ノイズ; tnQTL; eQTL; 発現ノイズの量的形質遺伝子座; ドパミン作動性ニューロン; セロトニン作動性ニューロン; 統合失調症; 量的形質遺伝子座; 精神疾患; ヒト; 発現ノイズ

【成果の具体的内容】　ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)からドパミン作動性ニューロンへの分化誘導過程で得られた、既報の単一細胞RNA-seq（215人分）と全遺伝子型（156人分）のデータセットを解析した。データセットに含まれていたドパミン作動性ニューロン、セロトニン作動性ニューロン、上衣細胞様細胞、アストロサイト様細胞、底板前駆細胞様細胞それぞれについて、遺伝子の発現ノイズと発現平均値に影響する量的形質遺伝子座をそれぞれ網羅的に決定した（tnQTL、２万以上；eQTL、80万以上）。約80%のtnQTLにはeQTLの性質もあった。eQTLと同様に、tnQTLは遺伝子発現のシス制御領域（プロモーターやエンハンサー）に有意に濃縮していた。統合失調症のゲノムワイド関連解析によって同定された一塩基多型がtnQTLに濃縮される傾向を認めたが、有意水準（0.05）を満たさなかった。一方、既報と同様に、統合失調症のゲノムワイド関連解析によって同定された一塩基多型は、eQTLに有意に濃縮していた。【成果の意義・重要性】　発現ノイズに影響を与える遺伝子座（tnQTL）を同定できたのは、今回の研究が初めてである。この成果により、発現ノイズの生成メカニズムについて今後詳しく調べられる。また、tnQTLに統合失調症に関わる一塩基多型が濃縮される傾向は、tnQTLが統合失調症の遺伝的リスクに寄与する可能性を示唆する。今後、検索する精神疾患の対象を拡大し、統合失調症などの精神疾患の遺伝的リスクを発現ノイズという視点から検索することによって、精神疾患の病態をさらに深く理解できると期待している。

The differentiation induction process of artificial pluripotent stem cells (iPS cells) was analyzed from the first reported RNA-seq (215 points) to the second reported RNA-seq (156 points). The number of morphological and qualitative loci affected by the average value of gene expression and gene expression is determined by the number of genes (tnQTL, 20,000 or more;eQTL, 800,000 or more). About 80% of tnQTL were identified. eQTL isoforms, tnQnQTL isoforms, tnQnQn Schizophrenia is the most common type of QTL in the world. A single, multiple, multiple QTL is intentionally concentrated in schizophrenia. [Significance and Importance of Results] The discovery of tnQTL is the first time in this study. The results of this research are shown in the table below. tnQTL is associated with schizophrenia and has a tendency to concentrate. tnQTL is associated with schizophrenia and has a tendency to concentrate. In the future, as the objects of mental illness are explored and the secrets of the legacy of mental illness such as schizophrenia are discovered from an international perspective, there is a deep understanding and expectation of the pathology of mental illness.

项目成果

Genome-wide identification of quantitative trait loci of transcription noise (tnQTL) for psychiatric disorder genomics

精神疾病基因组转录噪声数量性状位点 (tnQTL) 的全基因组鉴定

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirose N;Nakao K;Takata A
• 通讯作者: Takata A