JP2022054158A - Methods for testing onset risk of schizophrenia, kits therefor, and mammalian animal models of schizophrenia - Google Patents

Methods for testing onset risk of schizophrenia, kits therefor, and mammalian animal models of schizophrenia Download PDF

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Abstract

To provide methods for evaluating likelihood of schizophrenia onset using mutation in EP400 gene as an indicative, and methods for preparing mammalian animal models of schizophrenia.SOLUTION: Disclosed is a method for testing the liability of a subject to develop schizophrenia by detecting the presence or absence of a mutation in EP400 gene in the DNA in a sample taken from the subject, based on a criterion that when a subject has a mutation in EP400 gene the subject is likely to develop schizophrenia. Also disclosed is a schizophrenia mammalian model having a mutation introduced in an ortholog of human EP400 gene and exhibiting human schizophrenia-like behavior abnormality.SELECTED DRAWING: None

Description

特許法第30条第2項適用申請有り ▲1▼令和2年8月21日 https://www.c-linkage.co.jp/jspn116/pdf/program_all.pdf を通じて発表 ▲2▼令和2年9月14日 https://www.jspn.or.jp/modules/basicauth/index.php?file=activity/R2/116_day2.pdf を通じて発表There is an application for application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law. ▲ 1 ▼ August 21, 2nd year of Reiwa https: // www. c-linkage. co. jp / jpn116 / pdf / blog_all. Announced through pdf ▲ 2 ▼ September 14, 2nd year of Reiwa https: // www. jspn. or. jp / models / basics / indexes. php? file = activity / R2 / 116_day2. Announced through pdf

本発明は、被験者から採取した試料由来のDNAにおいて、EP400(E1A binding protein p400)遺伝子の変異の有無を基準として、統合失調症の発症しやすさを試験する方法に関する。更に本発明は該方法に使用することができる、統合失調症の発症しやすさを評価するためのキットに関する。更に本発明は、統合失調症のモデル哺乳動物、該モデル動物の作製方法、及び該モデル動物の用途に関する。 The present invention relates to a method for testing the likelihood of developing schizophrenia based on the presence or absence of mutation in the EP400 (E1A binding protein p400) gene in DNA derived from a sample collected from a subject. Furthermore, the present invention relates to a kit for evaluating the susceptibility to developing schizophrenia, which can be used in the method. Furthermore, the present invention relates to a model mammal for schizophrenia, a method for producing the model animal, and a use of the model animal.

統合失調症は思考/行動、感情/情動を一つの目的に沿ってまとめる能力が長期間に亘って低下する状態が続く精神疾患であり、その病態は脳の機能の障害に由来すると考えられている。統合失調症を発症する頻度は人口比の0.8~1.2%程度であり、稀な疾患ではない。 Schizophrenia is a mental illness in which the ability to organize thoughts / behaviors and emotions / emotions for one purpose continues to decline for a long period of time, and the condition is thought to be derived from impaired brain function. There is. The frequency of developing schizophrenia is about 0.8 to 1.2% of the population, and it is not a rare disease.

一般的に統合失調症の症状としては、陽性症状、陰性症状、及び認知機能障害が知られている。陽性症状の代表的な症状には妄想、幻覚、及び思考障害等があり、統合失調症の急性期に主として現れる。一方陰性症状の代表的な症状には、感情の平板化、思考の貧困、意欲の欠如、及び自閉等があり、急性期の治療により陽性症状が緩和しても陰性症状が残ることが多い。認知機能障害の症状には、記憶力の低下、注意、集中力の低下、判断力の低下がある。本明細書において「統合失調症」の定義は本技術分野で一般的に使用されているものに従う。汎用されている統合失調症の診断基準としては、WHO(世界保健機構)の国際疾病分類である「ICD-10」や、米国精神医学会の「DSM-5」などがあり、臨床
的に使用されている。
Generally, positive symptoms, negative symptoms, and cognitive dysfunction are known as symptoms of schizophrenia. Typical symptoms of positive symptoms include delusions, hallucinations, and thought disorders, which mainly appear in the acute phase of schizophrenia. On the other hand, typical symptoms of negative symptoms include emotional flattening, poor thinking, lack of motivation, and autism, and even if the positive symptoms are alleviated by treatment in the acute phase, the negative symptoms often remain. .. Symptoms of cognitive dysfunction include poor memory, attention, poor concentration, and impaired judgment. The definition of "schizophrenia" herein follows those commonly used in the art. Commonly used diagnostic criteria for schizophrenia include WHO (World Health Organization) international classification of diseases "ICD-10" and American Psychiatric Association "DSM-5", which are used clinically. Has been done.

統合失調症が発症する原因や機序は不明であるが、遺伝的要因によるという説、脳の神経伝達物質のバランスの崩れが関係しているという説、環境的要因によるという説がある。それらに加えて妊娠中のウイルス感染が関連しているという説、エピジュネティクスの異常が関連しているという説や、神経系の慢性的な炎症が関連しているという説もある。しかしながら統合失調症が発症する原因や機序について統一された見解は未だない。 The cause and mechanism of schizophrenia are unknown, but there are theories that it is due to genetic factors, that it is related to the imbalance of neurotransmitters in the brain, and that it is due to environmental factors. In addition to these, there are theories that viral infections during pregnancy are associated, epigenetic abnormalities are associated, and chronic inflammation of the nervous system is associated. However, there is still no consensus on the causes and mechanisms of schizophrenia.

統合失調症の発症における遺伝学的バックグラウンドの重要性は従来から指摘されており、双生児研究や家族研究などが行われている。近年では多数のサンプルを用いた全エキソームシークエンシング(WES)により、統合失調症の発症に有意な関連を示すゲノムが
報告されている。しかしWESにより同定されるそれらの領域(Common risk variants)は
疾患リスクへの貢献度(オッズ比)が低く、統合失調症の病態に与える影響に関しては不明な点が多く残されている(非特許文献1)。
The importance of the genetic background in the onset of schizophrenia has been pointed out in the past, and twin studies and family studies have been conducted. In recent years, whole exome sequencing (WES) using a large number of samples has reported a genome showing a significant association with the development of schizophrenia. However, those regions (Common risk variants) identified by WES have a low contribution to disease risk (odds ratio), and many unclear points remain regarding the effects on the pathophysiology of schizophrenia (non-patent). Document 1).

その一方で、オッズ比が高く、統合失調症の発症に大きな影響を与えると予想される遺伝子変異(Rare risk variants)に関する報告は存在するが(非特許文献2等)、その数は極めて少ない。よって統合失調症の発症に関与している遺伝的要因に関する知見は未だ十分ではない。 On the other hand, although there are reports on gene mutations (Rare risk variants) that have a high odds ratio and are expected to have a significant effect on the onset of schizophrenia (Non-Patent Document 2, etc.), the number is extremely small. Therefore, there is still insufficient knowledge about the genetic factors involved in the development of schizophrenia.

また統合失調症の治療薬の開発を行うのには、動物実験によりその薬効を評価するために統合失調症のモデル動物が必要とされる。これまでに統合失調症のモデルマウスとして、メタンフェタミンやアンフェタミンを投与した薬理学的動物モデル(非特許文献3)や、周産期感染を模倣した神経発達動物モデル(非特許文献4)等が提唱されているが、その科学的・臨床的な妥当性に関しては議論の余地がある。 In addition, in order to develop a therapeutic drug for schizophrenia, a model animal for schizophrenia is required to evaluate its efficacy by animal experiments. So far, as model mice for schizophrenia, a pharmacological animal model to which methamphetamine or amphetamine has been administered (Non-Patent Document 3), a neurodevelopmental animal model imitating perinatal infection (Non-Patent Document 4), etc. have been proposed. However, its scientific and clinical validity is controversial.

これまでに報告されてきた統合失調症のモデル動物の多くは薬物投与により作製されるものである。現時点でコンセンサスのある統合失調症の遺伝学的バックグラウンドは見つかっておらず、遺伝子改変から作成した統合失調症モデルマウスに関しての報告の例として非特許文献5が挙げられるものの、そのような報告も乏しい。よって遺伝学的なアプローチにより作製された統合失調症のモデル動物に対する需要は未だにある。 Many of the schizophrenia model animals reported so far are produced by drug administration. At present, no consensus genetic background for schizophrenia has been found, and although Non-Patent Document 5 is an example of a report on a schizophrenia model mouse prepared from genetic modification, such a report is also available. poor. Therefore, there is still a demand for schizophrenia model animals produced by a genetic approach.

Prata DP et al. Unravelling the genetic basis of schizophrenia and bipolar disorder with GWAS: A systematic review. J Psychiatr Res. 2019 Jul;114:178-207.Prata DP et al. Unravelling the genetic basis of schizophrenia and bipolar disorder with GWAS: A systematic review. J Psychiatr Res. 2019 Jul; 114: 178-207. Takata A et al. Loss-of-function variants in schizophrenia risk and SETD1A as a candidate susceptibility gene. Neuron. 2014 May 21;82(4):773-80.Takata A et al. Loss-of-function variants in schizophrenia risk and SETD1A as a candidate susceptibility gene. Neuron. 2014 May 21; 82 (4): 773-80. 嶋津奈, 西川徹. モノアミン障害・アンフェタミンモデル. 分子精神医学 2005 5 : 58-63.Shimatsuna, Toru Nishikawa. Monoamine disorder / amphetamine model. Molecular psychiatry 2005 5: 58-63. 河合正好, 武井教使. 統合失調症のウイルス感染説. 分子精神医学 2004 4 : 56-64.Masayoshi Kawai, Envoy Takei. Theory of viral infection of schizophrenia. Molecular Psychiatry 2004 4: 56-64. Tsuboi D et al. Disrupted-in-schizophrenia 1 regulates transport of ITPR1 mRNA for synaptic plasticity. Nat Neurosci. 2015 May;18(5):698-707Tsuboi D et al. Disrupted-in-schizophrenia 1 regulates transport of ITPR1 mRNA for synaptic plasticity. Nat Neurosci. 2015 May; 18 (5): 698-707

従って、本発明の目的は、統合失調症の発症のしやすさと関連する遺伝子を同定し、更にはその知見に基づき、統合失調症の診断方法や統合失調症の発症しやすさを評価する方法を提供することである。更に本発明は統合失調症の薬剤の開発に有用な統合失調症のモデル動物を提供することも課題とする。 Therefore, an object of the present invention is a method for identifying a gene associated with the susceptibility to the onset of schizophrenia, and further, based on the finding, a method for diagnosing schizophrenia and a method for evaluating the susceptibility to the onset of schizophrenia. Is to provide. Further, it is also an object of the present invention to provide a model animal for schizophrenia useful for the development of a drug for schizophrenia.

本発明者らは、上記の目的を達成すべく、多数の統合失調症の患者が3世代に亘って存在する家系に注目し、統合失調症の発症しやすさと関連する遺伝子の検討を行った。その家系については下記の実施例において詳細に述べる。具体的には上記の家系から数人の被験者(統合失調症を発症している被験者及び統合失調症を発症していない被験者)を選択し、被験者から採集した試料(血液)を用いて、疾患の原因となる単一の遺伝子を検出するための強力なツールである、全エキソームシークエンシング(WES)(Funayama M et al., Lancet, 2015, 14: 274-282、Kim HJ et al., Nature, 2013, 495: 467-473)を行った。その結果本発明者らは、EP400遺伝子の2,805番目のプロリンがロイシンに変異することが統合失調症の発症と関連していることを見出した。 In order to achieve the above object, the present inventors focused on a family in which a large number of patients with schizophrenia existed for three generations, and investigated genes related to the susceptibility to developing schizophrenia. .. The family line will be described in detail in the following examples. Specifically, several subjects (subjects with schizophrenia and subjects without schizophrenia) were selected from the above-mentioned family, and the samples (blood) collected from the subjects were used to treat the disease. Whole Exome Sequencing (WES) (Funayama M et al., Lancet, 2015, 14: 274-282, Kim HJ et al.,, A powerful tool for detecting a single gene responsible for Nature, 2013, 495: 467-473) was performed. As a result, we found that the mutation of proline at position 2,805 of the EP400 gene to leucine is associated with the development of schizophrenia.

更に本発明者らは、この変異(EP400: p.Pro2715Leu)を模して、EP400に変異を持つマウスを、遺伝子編集手法(CRISPR/CAS9)を用いて作製した。そのマウスについて行動解析を行ったところ、ヒトの統合失調症様の行動異常を示した。更にそのマウスの脳軸索の免疫組織染色を行ったところ、中枢神経系における神経細胞の形態学的変化が確認された。よって、そのような変異を有するマウスは、ヒト統合失調症のモデル動物として使用することができることが見出された。 Furthermore, the present inventors created mice having a mutation in EP400 by using a gene editing method (CRISPR / CAS9), imitating this mutation (EP400: p.Pro2715Leu). Behavioral analysis of the mice showed schizophrenia-like behavioral abnormalities in humans. Furthermore, when the immune tissue staining of the brain axons of the mice was performed, morphological changes in nerve cells in the central nervous system were confirmed. Therefore, it was found that mice with such mutations can be used as model animals for human schizophrenia.

すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]
被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子における変異の有無を検出し、当該
変異を有する場合には統合失調症を発症しやすいという基準により、被験者の統合失調症の発症しやすさを試験する方法。
[1’]
被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子における変異の有無を検出し、当該変異を有する場合には統合失調症を発症しやすいと診断する方法、又は当該診断を補助する方法。
[2]
被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子のエクソン48における変異の有無を検出する、[1]に記載の方法。
[2’]
被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子のエクソン48における変異の有無を検出する、[1’]に記載の方法。
[3]
被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンのチミンへの変異の有無を検出する、[1]又は[2]に記載の方法。
[3’]
被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンのチミンへの変異の有無を検出する、[1’]又は[2’]に記載の方法。
[4]
ヒトEP400タンパク質の2805番目のプロリンのロイシンへの変異の有無を検出する、[
1]~[3]のいずれかに記載の方法。
[4’]
ヒトEP400タンパク質の2805番目のプロリンのロイシンへの変異の有無を検出する、[
1’]~[3’]のいずれかに記載の方法。
[5]
前記被験者が、統合失調症を発症している疑いがあるヒトである、[1]~[4]のいずれかに記載の方法。
[6]
ヒトEP400遺伝子の全コーディング領域のヌクレオチドを増幅し得るPCRプライマーセットを含む、統合失調症の診断用キット。
[7]
ヒトEP400遺伝子の8414の番目のシトシンを含む領域を増幅し得るPCRプライマーセットを含む、[6]に記載の統合失調症の診断用キット。
[8]
ヒトEP400遺伝子由来のヌクレオチド配列であって、当該遺伝子の8414番目のヌクレオ
チドがチミンに変異したヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイズし得るプローブ、及びヒトEP400遺伝子由来のヌクレオチド配列であって、当該EP400遺伝子の8414番目のヌクレオチドがシトシンのままであるヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイズし得るプローブを更に含む、[6]又は[7]に記載のキット。
[9]
Ep400遺伝子に変異を有し、且つヒトの統合失調症の指標となる行動異常を示す、統合
失調症の非ヒト哺乳動物モデル。
[10]
Ep400遺伝子の、ヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する領域内に変異を有する、[9]に記載のモデル。
[11]
前記モデル哺乳動物の、ヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンに相当するヌクレオチ
ドがチミンに変異している、[9]又は[10]に記載の統合失調症のモデル哺乳動物。[12]
前記モデル哺乳動物が、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ネ
コ、ヤギ、ミニブタ、ブタ、ヒツジ、ウシ、サルおよびチンパンジーからなる群から選択される哺乳動物である、[9]~[11]のいずれかに記載のモデル哺乳動物。
[13]
前記モデル哺乳動物がマウスであり、マウスEp400遺伝子の8144番目のシトシンがチミ
ンへ変異している、[9]~[12]のいずれかに記載のモデル哺乳動物。
[14]
前記モデル哺乳動物がマウスであり、マウスEp400タンパク質の2715番目のプロリンが
ロイシンへ変異している、[9]~[12]のいずれかに記載のモデル哺乳動物。
[15]
前記行動異常として不安行動を示す、[9]~[14]のいずれかに記載のモデル哺乳動物。
[16]
Ep400遺伝子に変異を導入することにより、ヒトの統合失調症の指標となる行動異常を
示す統合失調症のモデル哺乳動物を作製する方法。
[17]
Ep400遺伝子の、ヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する領域に変異を導入する、[16]に記載の方法。
[18]
前記変異を導入することにより、前記モデル哺乳動物のヒトEP400遺伝子の8414番目の
シトシンに相当するヌクレオチドがチミンへ変異している、[16]又は[17]に記載の方法。
[19]
前記変異を導入することにより、前記モデル哺乳動物のヒトEP400タンパク質の2805番
目のプロリンに相当するアミノ酸がロイシンに変異している、[16]又は[17]に記載の方法。
[20]
前記変異の導入をCrispr/CAS-9を用いた遺伝子編集法により行う、[16]~[19]のいずれかに記載の方法。
[21]
前記モデル哺乳動物が、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ヤギ、ミニブタ、ブタ、ヒツジ、ウシ、サルおよびチンパンジーからなる群から選択される哺乳動物である、[16]~[20]のいずれかに記載の方法。
[22]
前記モデル哺乳動物がマウスである、[16]~[21]のいずれかに記載の方法。
[23]
前記行動異常として不安行動を示す、[16]~[22]のいずれかに記載の方法。
[24]
[9]~[15]のいずれかに記載のモデル哺乳動物を用いて統合失調症の治療又は予防薬をスクリーニングする方法であって、以下の工程;
(1)前記モデル哺乳動物に被験物質を投与する工程、及び
(2)被験物質を投与しなかった対照群と比較して、前記行動異常が改善した場合に、該被験物質を統合失調症の治療又は予防薬の候補物質として選別する工程、
を含む方法。
That is, the present invention is as follows.
[1]
The presence or absence of a mutation in the human EP400 gene in the DNA in the sample derived from the subject is detected, and the subject's susceptibility to schizophrenia is tested based on the criteria that if the mutation is present, schizophrenia is likely to occur. Method.
[1']
A method of detecting the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject and diagnosing that schizophrenia is likely to occur if the mutation is present, or a method of assisting the diagnosis.
[2]
The method according to [1], wherein the presence or absence of a mutation in exon 48 of the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject is detected.
[2']
The method according to [1'], wherein the presence or absence of a mutation in exon 48 of the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject is detected.
[3]
The method according to [1] or [2], wherein the presence or absence of a mutation in cytosine at position 8414 of the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject is detected.
[3']
The method according to [1'] or [2'], wherein the presence or absence of a mutation of cytosine at position 8414 to thymine in the DNA of a sample derived from a subject is detected.
[4]
Detects the presence or absence of a mutation in human EP400 protein to leucine at position 2805, [
1] The method according to any one of [3].
[4']
Detects the presence or absence of a mutation in human EP400 protein to leucine at position 2805, [
The method according to any one of 1'] to [3'].
[5]
The method according to any one of [1] to [4], wherein the subject is a human suspected of developing schizophrenia.
[6]
A diagnostic kit for schizophrenia containing a set of PCR primers capable of amplifying nucleotides in the entire coding region of the human EP400 gene.
[7]
The diagnostic kit for schizophrenia according to [6], which comprises a PCR primer set capable of amplifying the cytosine-containing region at position 8414 of the human EP400 gene.
[8]
A nucleotide sequence derived from the human EP400 gene, a probe capable of specifically hybridizing to a nucleotide sequence in which the 8414th nucleotide of the gene is mutated to chimin, and a nucleotide sequence derived from the human EP400 gene, the EP400 gene. The kit according to [6] or [7], further comprising a probe capable of specifically hybridizing to a nucleotide sequence in which the 8414th nucleotide of the above remains cytosine.
[9]
A non-human mammalian model of schizophrenia that has a mutation in the Ep400 gene and exhibits behavioral abnormalities that are indicators of human schizophrenia.
[10]
The model according to [9], wherein the Ep400 gene has a mutation in the region corresponding to exon 48 of the human EP400 gene.
[11]
The model mammal for schizophrenia according to [9] or [10], wherein the nucleotide corresponding to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene of the model mammal is mutated to thymine. [12]
The model mammal is a mammal selected from the group consisting of mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, cats, goats, mini pigs, pigs, sheep, cows, monkeys and chimpanzees [9]-[. 11] The model mammal according to any one of.
[13]
The model mammal according to any one of [9] to [12], wherein the model mammal is a mouse, and cytosine at position 8144 of the mouse Ep400 gene is mutated to thymine.
[14]
The model mammal according to any one of [9] to [12], wherein the model mammal is a mouse, and proline at position 2715 of the mouse Ep400 protein is mutated to leucine.
[15]
The model mammal according to any one of [9] to [14], which exhibits anxious behavior as the behavioral abnormality.
[16]
A method for producing a model mammal for schizophrenia showing behavioral abnormalities that are indicators of human schizophrenia by introducing a mutation into the Ep400 gene.
[17]
The method according to [16], wherein a mutation is introduced into a region of the Ep400 gene corresponding to exon 48 of the human EP400 gene.
[18]
The method according to [16] or [17], wherein the nucleotide corresponding to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene of the model mammal is mutated to thymine by introducing the mutation.
[19]
The method according to [16] or [17], wherein the amino acid corresponding to proline at position 2805 of the human EP400 protein of the model mammal is mutated to leucine by introducing the mutation.
[20]
The method according to any one of [16] to [19], wherein the mutation is introduced by a gene editing method using Crispr / CAS-9.
[21]
The model mammal is a mammal selected from the group consisting of mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, cats, goats, mini pigs, pigs, sheep, cows, monkeys and chimpanzees [16]-[. 20] The method according to any one of.
[22]
The method according to any one of [16] to [21], wherein the model mammal is a mouse.
[23]
The method according to any one of [16] to [22], which exhibits anxious behavior as the behavioral abnormality.
[24]
[9] A method for screening a therapeutic or preventive drug for schizophrenia using the model mammal according to any one of [9] to [15], wherein the following steps;
When the behavioral abnormality is improved as compared with (1) the step of administering the test substance to the model mammal and (2) the control group to which the test substance was not administered, the test substance is used for schizophrenia. The process of selecting as a candidate substance for a therapeutic or preventive drug,
How to include.

本発明によれば、被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子における変異、好ましくはヒトEP400遺伝子エクソン48における変異の有無、特に好ましくはヒトEP400遺伝子の8414番目(エクソン48の80番目)のシトシンのチミンへの変異の有無を検出することにより、該被験者の統合失調症の発症しやすさを評価することができる。また、被験者のヒトEP400遺伝子における変異の有無、好ましくはヒトEP400遺伝子エクソン48における変
異の有無、特に好ましくはヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンのチミンへの変異の有
無を検出することにより、他の統合失調症に特有な臨床症状(上記で述べた陽性症状、陰性症状、及び認知機能障害等)の有無と併せて、該被験者が統合失調症を発症しやすさを判断し得る。なおヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンのチミンへの変異は、ヒトEP400タンパク質の2805番目のプロリンのロイシンへの変異をもたらす。またヒトEP400遺伝子
における該変異を検出することができるキットは、統合失調症の発症しやすさの評価や診断補助に有用である。
According to the present invention, the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject, preferably the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene exon 48, particularly preferably the 8414th (80th exon 48) thymine of the human EP400 gene. By detecting the presence or absence of a mutation in thymine, the susceptibility of the subject to schizophrenia can be evaluated. In addition, by detecting the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene of the subject, preferably the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene Exxon 48, particularly preferably the presence or absence of a mutation in the 8414th cytosine of the human EP400 gene to schizophrenia, other In addition to the presence or absence of clinical symptoms peculiar to schizophrenia (positive symptoms, negative symptoms, cognitive dysfunction, etc. described above), the subject can determine the susceptibility to developing schizophrenia. The mutation of cytosine at position 8414 of the human EP400 gene to thymine results in the mutation of proline at position 2805 of the human EP400 protein to leucine. In addition, a kit capable of detecting the mutation in the human EP400 gene is useful for evaluating the susceptibility to developing schizophrenia and assisting in diagnosis.

更に本発明によれば、EP400遺伝子が変異しており、且つヒトの統合失調症の指標とな
る行動異常を示す統合失調症のモデル哺乳動物が提供される。当該統合失調症のモデル哺乳動物においては、好ましくは該哺乳動物のヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する領
域のヌクレオチドが変異しており、特に好ましくは該哺乳動物のヒトEP400遺伝子の8414
番目(エクソン48の80番目)のシトシンに相当するヌクレオチドがチミンに変異している。下記の実施例においてはマウスEP400遺伝子の8144番目(エクソン47の80番目)のシト
シンをチミンに変異させた統合失調症のモデルマウスを作製しており、該統合失調症のモデルマウスではマウスEP400タンパク質の2715番目のプロリンがロイシンに変異している
。更にかかる統合失調症のモデル哺乳動物を用いて、統合失調症の治療又は予防薬をスクリーニングすることもできる。
Further, according to the present invention, there is provided a model mammal for schizophrenia in which the EP400 gene is mutated and exhibits behavioral abnormalities that are indicators of human schizophrenia. In the model mammal of schizophrenia, the nucleotide of the region corresponding to exon 48 of the human EP400 gene of the mammal is preferably mutated, and particularly preferably 8414 of the human EP400 gene of the mammal.
The nucleotide corresponding to the th (80th exon 48) cytosine is mutated to thymine. In the following examples, a mouse model mouse for schizophrenia was prepared by mutating cytosine at position 8144 (80th position of Exxon 47) of the mouse EP400 gene to thymine, and the mouse EP400 protein was produced in the model mouse for schizophrenia. The 2715th proline of the mouse is mutated to leucine. In addition, such schizophrenia model mammals can also be used to screen for therapeutic or prophylactic agents of schizophrenia.

図1aは、統合失調症が多発している家系の3世代の家系図である。図1aにおいて、四角のシンボルは男性であり、丸のシンボルは女性であり、黒色のシンボルは統合失調症と診断された被験者(図1aのI-3、I-4、I-9、II-2、II-3、II-5、II-10、II-12、II-13、II-17、III-2、III-3)である。図1b:統合失調症とともに分離したEP400のミスセンス変異(chr12:132064747; hg38のC> T、ENST00000389561.7のp.P2805L)。図1c:哺乳類の間で高度に保存されたdisorder結合領域内にあるEP400遺伝子のエクソン48における家族性ミスセンス変異の位置。図1d:PONDRのCaN-XTアルゴリズムは、p.P2805LがEP400タンパク質のdisorder領域の伸長を引き起こすと予測した。FIG. 1a is a family tree of three generations of a family tree in which schizophrenia frequently occurs. In FIG. 1a, the square symbol is male, the circle symbol is female, and the black symbol is the subject diagnosed with schizophrenia (I-3, I-4, I-9, II- in FIG. 1a). 2, II-3, II-5, II-10, II-12, II-13, II-17, III-2, III-3). Figure 1b: Missense mutation in EP400 isolated with schizophrenia (chr12: 132064747; hg38 C> T, ENST00000389561.7 p.P2805L). Figure 1c: Location of familial missense mutations in exon 48 of the EP400 gene within a highly conserved disorder binding region among mammals. Figure 1d: PONDR's CaN-XT algorithm predicted that p.P2805L would cause elongation of the disorder region of the EP400 protein. 変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#1及びEp400-p.P2715L#2)の遺伝子型と後肢の握り締め。 Ep400のミスセンス変異(p.P2715L、赤矢印)とプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM;緑矢印)を破壊するサイレント変異を、サンガーシーケンスにより確認した。 いずれの変異導入マウスも、3月齢から後肢の握り締め(黄矢印)を示しました。Genotype and hindlimb clenching of mutant-introduced mice (Ep400-p.P2715L # 1 and Ep400-p.P2715L # 2). A silent mutation that disrupts the Ep400 missense mutation (p.P2715L, red arrow) and the protospacer flanking motif (PAM; green arrow) was confirmed by Sanger sequencing. All mutant-introduced mice showed hindlimb clenching (yellow arrow) from 3 months of age. 図3a:Ep400-p.P2715L#1マウス(n=6)及び野生型(WT)同腹仔(n=6)のオープンフィールドテスト。3月齢では、野生型マウスと比較して、中心滞在時間(center time)に有意差はなかったが、6月齢では、中心滞在時間が有意に減少した。図3b:Ep400-p.P2715L#1マウス(n=6)及び野生型(WT)同腹仔(n=6)のソーシャルインタラクションテスト。3月齢では、野生型マウスと比較して、首を伸ばして後からケージに入れられた刺激マウスの確認をする行動(Stretched Approach)の回数に有意差はなかったが、6月齢では、Stretched Approachの回数が有意に増加した。Figure 3a: Open field test of Ep400-p.P2715L # 1 mice (n = 6) and wild-type (WT) littermates (n = 6). At 3 months of age, there was no significant difference in center time compared to wild-type mice, but at 6 months of age, the center time was significantly reduced. Figure 3b: Social interaction test of Ep400-p.P2715L # 1 mice (n = 6) and wild-type (WT) littermates (n = 6). At 3 months of age, there was no significant difference in the number of Stretched Approach behaviors to confirm stimulated mice that were later caged with their necks extended compared to wild-type mice, but at 6 months of age, there was no significant difference in the Stretched Approach. The number of times was significantly increased. 変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#1)の脳の組織学的分析結果を示す。図4a:脳組織のHE染色。変異導入マウス脳は、野生型(WT)同腹仔と比較して顕著な変化を示さなかった。CS=冠状断面。 SS=矢状断面。 DG=海馬歯状回。 白ボックス:神経細胞体の形態異常はなかった。緑色のスケールバー=1000 μm。白色のスケールバー=50 μm。図4b:海馬歯状回の免疫蛍光染色。白ボックス:Ep400の発現は神経細胞の核で広く観察され、発現パターンは野生型マウスと比べて祭はなかった。赤:Ep400。 緑:Map2(神経細胞マーカー)。青:DAPI。 白色のスケールバー=50 μm。The results of histological analysis of the brain of a mutant-introduced mouse (Ep400-p.P2715L # 1) are shown. FIG. 4a: HE staining of brain tissue. Mutation-introduced mouse brains showed no significant changes compared to wild-type (WT) littermates. CS = coronal section. SS = sagittal section. DG = Hippocampal dentate gyrus. White box: There was no morphological abnormality of the nerve cell body. Green scale bar = 1000 μm. White scale bar = 50 μm. FIG. 4b: Immunofluorescent staining of the hippocampal dentate gyrus. White box: Expression of Ep400 was widely observed in the nucleus of neurons, and the expression pattern was less than that of wild-type mice. Red: Ep400. Green: Map2 (nerve cell marker). Blue: DAPI. White scale bar = 50 μm. 変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#1)の脊髄の組織学的分析結果を示す。図5a:3月齢のEp400-p.P2715L#1マウスは、HE染色では野生型(WT)同腹仔と比較して明らかな違いを示さなかったが、KB及びTB染色により軸索径の減少を示した。HE=ヘマトキシリン-エオシン染色。 KB=クルーバー-バレラ染色。 TB=トルイジンブルー染色。黄色のスケールバー=200 μm。白色のスケールバー=50 μm。オレンジ色のスケールバー=10 μm。図5b:TEM分析。Ep400-p.P2715L#1マウス(n=2)は、ミエリン鞘の形態異常を示さず、野生型(WT)同腹仔と比較してG比に有意差はなかったが、軸索径の有意な減少はTEM分析によっても確認された。オレンジ色のスケールバー=10 μm。赤色のスケールバー=1 μm。The results of histological analysis of the spinal cord of the mutant-introduced mouse (Ep400-p.P2715L # 1) are shown. Figure 5a: 3 month old Ep400-p.P2715L # 1 mice showed no clear difference in HE staining compared to wild-type (WT) littermates, but KB and TB staining showed a decrease in axonal diameter. Indicated. HE = hematoxylin-eosin staining. KB = Kluber-Vallera stain. TB = toluidine blue stain. Yellow scale bar = 200 μm. White scale bar = 50 μm. Orange scale bar = 10 μm. Figure 5b: TEM analysis. Ep400-p.P2715L # 1 mice (n = 2) showed no morphological abnormalities in the myelin sheath and had no significant difference in G ratio compared to wild-type (WT) littermates, but significant axonal diameter. The decrease was also confirmed by TEM analysis. Orange scale bar = 10 μm. Red scale bar = 1 μm. 変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#2)の脊髄の組織学的分析結果を示す。図6a:3月齢のEp400-p.P2715L#2マウスは、KB及びTB染色により野生型(WT)同腹仔と比較して軸索径の減少を示した。KB=クルーバー-バレラ染色。 TB=トルイジンブルー染色。黄色のスケールバー=200 μm。白色のスケールバー=50 μm。オレンジ色のスケールバー=10 μm。図6b:TEM分析。Ep400-p.P2715L#2マウス(n=2)は、ミエリン鞘の形態異常を示さず、野生型(WT)同腹仔と比較してG比に有意差はなかったが、軸索径の有意な減少はTEM分析によっても確認された。オレンジ色のスケールバー=10 μm。赤色のスケールバー=1 μm。The results of histological analysis of the spinal cord of the mutant-introduced mouse (Ep400-p.P2715L # 2) are shown. FIG. 6a: 3-month-old Ep400-p.P2715L # 2 mice showed reduced axonal diameter by KB and TB staining compared to wild-type (WT) littermates. KB = Kluber-Vallera stain. TB = toluidine blue stain. Yellow scale bar = 200 μm. White scale bar = 50 μm. Orange scale bar = 10 μm. Figure 6b: TEM analysis. Ep400-p.P2715L # 2 mice (n = 2) showed no morphological abnormalities in the myelin sheath and had no significant difference in G ratio compared to wild-type (WT) littermates, but significant axonal diameter. The decrease was also confirmed by TEM analysis. Orange scale bar = 10 μm. Red scale bar = 1 μm. 日本人(統合失調症患者及びコントロール)において検出されたEP400の有害バリアント。レアバリアントはロリポップで表され、統合失調症患者(上部パネル)とコントロール(下部パネル)のバリアントを持つアレルの数を表示している。レアバリアント=任意のデータベースで0.001<MAF<0.005のバリアント。超レアバリアント=すべてのデータベースでMAF<0.001のバリアント。 新規バリアント=すべてのデータベースに登録されていないバリアント。Harmful variants of EP400 detected in Japanese (schizophrenia patients and controls). Rare variants are represented by lollipops and show the number of alleles with schizophrenia patients (upper panel) and controls (lower panel) variants. Rare variant = variant with 0.001 <MAF <0.005 in any database. Ultra-rare variant = variant with MAF <0.001 in all databases. New variant = variant that is not registered in all databases.

1.本発明の試験方法及び診断方法
本発明は、被験者のヒトEP400遺伝子における変異の有無を検出することで、被験者の
統合失調症の発症しやすさを試験する方法(以下、「本発明の試験方法」ともいう。)を提供する。好ましくは本発明の試験方法は、被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子のエクソン48における変異の有無、特に好ましくはヒトEP400遺伝子の8414番目(
エクソン48の80番目)のシトシンのチミンへの変異の有無を検出し、変異を有する場合には統合失調症を発症しやすいという基準により行うことができる。本明細書において、「EP400遺伝子のX番目」とは、コーディング配列(CDS)の最初のヌクレオチドから数えてX番目のヌクレオチドであることを意味する。また、本明細書において「EP400タンパク
質のY番目」とは、該タンパク質の開始メチオニンから数えてY番目のアミノ酸であることを意味する。
1. 1. Test method and diagnostic method of the present invention The present invention is a method for testing the susceptibility of a subject to schizophrenia by detecting the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene of the subject (hereinafter, "the test method of the present invention"). Also called.). Preferably, the test method of the present invention is the presence or absence of a mutation in exon 48 of the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject, particularly preferably at position 8414 of the human EP400 gene.
The presence or absence of a mutation in cytosine of exon 48 (80th) to thymine can be detected, and if there is a mutation, it can be performed according to the criteria that schizophrenia is likely to occur. As used herein, the "Xth of the EP400 gene" means the Xth nucleotide counting from the first nucleotide of the coding sequence (CDS). Further, in the present specification, "the Y-th amino acid of the EP400 protein" means that it is the Y-th amino acid counting from the starting methionine of the protein.

さらに本発明は、被験者のヒトEP400遺伝子における変異の有無を検出することで、被
験者の統合失調症の発症しやすさを診断する方法、又は該診断の補助をする方法(これらを纏めて「本発明の診断方法」と称する。)を提供する。好ましくは本発明の診断方法は、被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子のエクソン48における変異の有無、特に好ましくはヒトEP400遺伝子の8414番目(エクソン48の80番目)のシトシンのチミン
への変異の有無を検出し、変異を有する場合には統合失調症を発症しやすいと診断するにより行うことができる。
Further, the present invention is a method of diagnosing the subject's susceptibility to schizophrenia by detecting the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene of the subject, or a method of assisting the diagnosis (collectively, "the present invention". The method of diagnosing the invention ”is provided. Preferably, the diagnostic method of the present invention relates to the presence or absence of a mutation in exon 48 of the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject, particularly preferably to thymine of cytosine at position 8414 (eighth of exon 48) of the human EP400 gene. This can be done by detecting the presence or absence of a mutation and, if it has a mutation, diagnosing that it is likely to develop schizophrenia.

EP400(E1A binding protein p400)はNuA4ヒストンアセチルトランスフェラーゼ複合
体の成分であり、NuA4ヒストンアセチルトランスフェラーゼ複合体はヌクレオソームのヒストンH4とH2Aのアセチル化により選択遺伝子の転写活性化に関与している。この修飾は
ヌクレオソーム-DNAの相互作用を変え、修飾されたヒストンと転写を正に制御する他の
タンパク質との相互作用を促進し得る。EP400は細胞増殖の間にE2F1とMYC標的遺伝子の転写活性化に必要とされるかもしれない。NuA4複合体ATPアーゼとヘリケースの活性には、
少なくとも部分的には、RUVBL1及びRUVBL2の、EP400との会合が寄与していると考えられ
る。またEP400は、ZNF42転写活性も制御し得る。EP400はヌクレオソームからヒストンH2A、Z/H2AFZのヌクレオソームからの除去を特異的に仲介するSWR-1様複合体の成分でもある
。しかしながらこれまでに、EP400と統合失調症との関連性を示唆する報告は存在しない
EP400 (E1A binding protein p400) is a component of the NuA4 histone acetyltransferase complex, which is involved in transcriptional activation of selected genes by acetylation of histones H4 and H2A in nucleosomes. This modification can alter the nucleosome-DNA interaction and facilitate the interaction of the modified histone with other proteins that positively regulate transcription. EP400 may be required for transcriptional activation of E2F1 and MYC target genes during cell proliferation. NuA4 complex ATPase and helicase activity
At least in part, the meeting of RUVBL1 and RUVBL2 with EP400 is believed to have contributed. EP400 can also control ZNF42 transcriptional activity. EP400 is also a component of the SWR-1-like complex that specifically mediates the removal of histones H2A, Z / H2AFZ from nucleosomes from nucleosomes. However, to date, there are no reports suggesting a link between EP400 and schizophrenia.

ヒトEP400タンパク質は3123アミノ酸残基からなり、9372ヌクレオチドからなる核酸に
よりコードされている。ヒトEP400のcDNAのヌクレオチド配列はGenBank Accession No. NM_015409(参照配列hg38)を参照することができ、そのヌクレオチド配列を配列番号1として示す。また該CDSにコードされるEP400のアミノ酸配列を配列番号2として示す。非ヒト哺乳動物のEP400のcDNAの配列も、同様に公知である。例えば、マウスEP400のcDNAの配列はGenBank Accession No. NM_029337(参照配列mm10)を参照することができ、該配列
を配列番号3として示す。また該CDSにコードされるマウスEP400のアミノ酸配列を配列番号4として示す。また、本明細書では、特に断らない限り(「マウスEP400」と記載する
等)、ヒトEP400 cDNAのヌクレオチド配列に基づいて、ヌクレオチドの位置等を記載するが、非ヒト哺乳動物オルソログにおける対応するヌクレオチド配列やヌクレオチドの位置等も、当該記載内容に包含されるものである。
The human EP400 protein consists of 3123 amino acid residues and is encoded by a nucleic acid consisting of 9372 nucleotides. For the nucleotide sequence of the cDNA of human EP400, GenBank Accession No. NM_015409 (reference sequence hg38) can be referred to, and the nucleotide sequence is shown as SEQ ID NO: 1. The amino acid sequence of EP400 encoded by the CDS is shown as SEQ ID NO: 2. The cDNA sequence of EP400 in non-human mammals is also known. For example, the cDNA sequence of mouse EP400 can refer to GenBank Accession No. NM_029337 (reference sequence mm10), and the sequence is shown as SEQ ID NO: 3. The amino acid sequence of mouse EP400 encoded by the CDS is shown as SEQ ID NO: 4. Further, in the present specification, unless otherwise specified (such as described as "mouse EP400"), the position of the nucleotide is described based on the nucleotide sequence of the human EP400 cDNA, but the corresponding nucleotide in the non-human mammalian ortholog is described. Sequences, nucleotide positions, etc. are also included in the description.

下述の実施例において示すように統合失調症の発症が多発している家系の、統合失調症に罹患している被験者を解析したところ、該被験者のEP400遺伝子の8414番目(エクソン48の80番目)のシトシンがチミンに変異していることが示された。よって本発明の方法の
最も重要な特徴は、被験者のEP400遺伝子における変異の有無、好ましくはエクソン48に
おける変異の有無、特に好ましくはEP400遺伝子の8414番目のシトシンのチミンへの変異
の有無を検出することにより、統合失調症リスク評価に資する点にある。なお、該遺伝子変異は、コードするヒトEP400タンパク質において、2805番目のプロリンがロイシンに置
換する変異をもたらす。
As shown in the examples below, when a subject suffering from schizophrenia in a family with frequent onset of schizophrenia was analyzed, the subject's EP400 gene at position 8414 (80th of exon 48) was analyzed. ) Cytosine was shown to be mutated to thymine. Therefore, the most important feature of the method of the present invention is to detect the presence or absence of a mutation in the EP400 gene of a subject, preferably the presence or absence of a mutation in exon 48, and particularly preferably the presence or absence of a mutation in cytosine at position 8414 of the EP400 gene to thymine. This contributes to the risk assessment of schizophrenia. The gene mutation results in a mutation in which proline at position 2805 is replaced with leucine in the encoded human EP400 protein.

本発明において試験対象となる「被験者」は統合失調症が疑われるヒトであってもよいし、統合失調症の症状を全く示さないヒトであってもよい。検査の時点で統合失調症の症状を示さない者であっても、将来において統合失調症の発症しやすさを予測できるため、統合失調症リスクを評価する遺伝子診断の手段として本発明を利用することができる。 The "subject" to be tested in the present invention may be a human suspected of having schizophrenia or a human who does not show any symptoms of schizophrenia. Since even a person who does not show symptoms of schizophrenia at the time of examination can predict the likelihood of developing schizophrenia in the future, the present invention is used as a means of genetic diagnosis for evaluating the risk of schizophrenia. be able to.

本明細書で「統合失調症を発症しやすい」とは、検査の時点で統合失調症の症状を全く示さない被験者又は発症を疑われれていても診断が確定していない被験者において、将来において統合失調症を発症する可能性が、一般集団の被験者と比較して高いことを意味する。 As used herein, the term "prone to develop schizophrenia" is used in the future for subjects who do not show any symptoms of schizophrenia at the time of examination or who are suspected of developing schizophrenia but whose diagnosis has not been confirmed. It means that the likelihood of developing schizophrenia is higher than that of the general population of subjects.

本発明の診断方法は、統合失調症の発症を疑われれている被験者において、統合失調症の確定診断を補助する目的においても使用することができる。既に述べたように統合失調症の診断は主として、陽性症状、陰性症状、及び認知機能障害などの精神症状の有無を基準にして行われる。そのような診断は熟練した精神科の医師により慎重に行われるが、精神症状を基準としたそのような診断方法は客観性に欠けている。本発明の診断方法はヒトEP400遺伝子の変異の有無を検出することにより行われために、統合失調症を客観的且つ
簡便に診断することに資する。本発明の診断方法と、前記精神症状の有無と組み合わせて、診断結果の精度を向上させることもできる。
The diagnostic method of the present invention can also be used for the purpose of assisting the definitive diagnosis of schizophrenia in a subject suspected of developing schizophrenia. As already mentioned, the diagnosis of schizophrenia is mainly based on the presence or absence of positive symptoms, negative symptoms, and mental symptoms such as cognitive dysfunction. Such diagnoses are made with caution by skilled psychiatrists, but such diagnostic methods based on psychiatric symptoms lack objectivity. Since the diagnostic method of the present invention is carried out by detecting the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene, it contributes to the objective and simple diagnosis of schizophrenia. The accuracy of the diagnostic result can be improved by combining the diagnostic method of the present invention with the presence or absence of the mental symptom.

統合失調症の診断が確定した被験者については、統合失調症の治療を行うことが好ましい。統合失調症の治療は薬物治療が主となる。統合失調症の治療として使用される薬剤として、クロルプロマジン、ハロペリドール、レボメプロマジン、スルピリド、チミペロン、プロペリシアジン、及びゾテピン等の第一世代の向精神薬、並びにリスペリドン、オランザピン、クエチアピン、ペロスピリン、アリピプラゾール、ブロナンセリン、クロザピン、パリペリドン、アセナピン、及びブレクスピプラゾール等の第二世代の向精神薬を挙げることができる。よって本発明はまた、統合失調症であると診断された被験者において
、薬物治療を行うことを含む、統合失調症の診断および治療方法も提供する。
For subjects with a confirmed diagnosis of schizophrenia, it is preferable to treat schizophrenia. The main treatment for schizophrenia is drug treatment. Drugs used to treat schizophrenia include first-generation psychotropic drugs such as chlorpromazine, haloperidol, levomepromazine, sulpiride, thimiperon, propericiadin, and zotepine, as well as risperidone, olanzapine, quetiapine, peropirin, aripiprazole, bronanceline. , Clozapine, parisperidone, acenapine, and second-generation psychotropic drugs such as brexpiprazole. Accordingly, the present invention also provides a method for diagnosing and treating schizophrenia, which comprises performing drug treatment in a subject diagnosed with schizophrenia.

更に本発明は、被験者から採取した試料由来のDNAにおけるヒトEP400遺伝子の変異の有無、好ましくはヒトEP400遺伝子のエクソン48における変異の有無、特に好ましくはヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンのチミンへの変異の有無を検出する工程を含む、統合失調症の発症しやすさ評価するためのデータを収集する方法も提供する。データの収集は、自体公知の方法により行うことができる。 Furthermore, the present invention relates to the presence or absence of a mutation in the human EP400 gene in DNA derived from a sample collected from a subject, preferably the presence or absence of a mutation in the exon 48 of the human EP400 gene, particularly preferably to thymine at position 8414 of the human EP400 gene. Also provided is a method of collecting data for assessing the likelihood of developing schizophrenia, including the step of detecting the presence or absence of mutations. Data can be collected by a method known per se.

本発明で用いる試料としては、被験者から採取した試料であれば特に限定されず、例えば、血液、血漿、血清、唾液、尿、皮膚、爪、毛髪、骨髄液、口腔粘膜、臓器等が挙げられる。好ましくは、血液、血漿、血清又は唾液である。これらの試料は、自体公知の方法により得ることができ、例えば、血清や血漿は、常法に従って被験者から採血し、液性成分を分離することにより調製することができる。試料中のDNAは、該試料からゲノムDNAを抽出して得ることができ、例えば、通常の採血により被験者から採取した血液からフェノール抽出法などによりゲノムDNAを単離することができる。その際、例えば、QIAmp Circulating Nucleic Acid Kitなどの市販のゲノムDNA抽出キットや装置を用いてもよい。 The sample used in the present invention is not particularly limited as long as it is a sample collected from a subject, and examples thereof include blood, plasma, serum, saliva, urine, skin, nails, hair, bone marrow fluid, oral mucosa, and organs. .. Preferably, it is blood, plasma, serum or saliva. These samples can be obtained by a method known per se, for example, serum or plasma can be prepared by collecting blood from a subject according to a conventional method and separating the humoral component. The DNA in the sample can be obtained by extracting genomic DNA from the sample, and for example, genomic DNA can be isolated from blood collected from a subject by ordinary blood sampling by a phenol extraction method or the like. At that time, for example, a commercially available genomic DNA extraction kit or device such as the QI Amp Circulating Nucleic Acid Kit may be used.

ヒトEP400遺伝子における変異の検出は、例えば、ヒトEP400遺伝子の全コーディング領域、好ましくはヒトEP400遺伝子のエクソン48の領域、特に好ましくはヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンを含む領域を特異的に増幅し得るプライマーセットを用いたPCRによ
り、前記領域を増幅させ、得られた増幅産物を、自体公知の方法により塩基配列を決定することにより、変異を検出することができる。前記プライマーセットについては、下記2.で詳細に説明する。かかる塩基配列を決定する方法としては、例えば、サンガー法や、次世代シークエンサー(NGS)を用いた方法などが挙げられる。次世代シークエンスを用
いた方法は、例えば、実験医学別冊「次世代シークエンス解析スタンダード」、2014年(羊土社)等を参照することができる。このような目的に用いられるNGSとしては、イルミ
ナ(illumina)社製の装置(例:MiSeq、HiSeq2500)、ライフテクノロジーズ(Life Technologies)社製の装置(例:Ion Proton、Ion PGM)、ロッシュ ダイアグノスティック
ス(Roche Diagnostic)社製の装置(例:GS FLX+、GS Junior)などを挙げることができるが、これらの装置に限定されない。
Detection of mutations in the human EP400 gene specifically amplifies, for example, the entire coding region of the human EP400 gene, preferably the region of exon 48 of the human EP400 gene, particularly preferably the region containing cytosine at position 8414 of the human EP400 gene. Mutations can be detected by amplifying the region by PCR using the obtained primer set and determining the base sequence of the obtained amplified product by a method known per se. Regarding the primer set, refer to the following 2. Will be explained in detail in. Examples of the method for determining such a base sequence include a Sanger method and a method using a next-generation sequencer (NGS). For the method using the next-generation sequence, for example, the separate volume of experimental medicine "Next-generation sequence analysis standard", 2014 (Yodosha), etc. can be referred to. NGS used for this purpose include Illumina equipment (eg MiSeq, HiSeq2500), Life Technologies equipment (eg Ion Proton, Ion PGM), and Roche Diagnostic. Devices manufactured by Roche Diagnostic (eg, GS FLX +, GS Junior) can be mentioned, but are not limited to these devices.

NGSを用いた塩基配列決定の方法は、NGSの種類によって異なり、例えば、各社のマニュアル(例:NexteraR XT DNA Library Prep Reference Guide)に準じて実施することができる。また、得られたサンプルのシークエンシングには、好ましくはペアエンド解析が用いられる。 The method for determining the base sequence using NGS differs depending on the type of NGS, and can be carried out, for example, according to the manual of each company (eg, Nextera R XT DNA Library Prep Reference Guide). In addition, paired-end analysis is preferably used for sequencing the obtained samples.

あるいは、ヒトEP400遺伝子における変異の有無は、当分野で公知の任意の多型解析方
法によって行うことができ、例えば、PCR法を用いた方法が挙げられる。PCR法を用いた方法としては、分析対象である核酸をPCR法により増幅し、増幅産物の変異を蛍光又は発光
によって検出する方法、PCR-RFLP(restriction fragment length polymorphism:制限酵
素断片長多型)法、PCR-SSCP(single strand conformation polymorphism:単鎖高次構造
多型)法(Orita,M. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A., 86, 2766-2770(1989)等)
、PCR-SSO(specific sequence oligonucleotide:特異的配列オリゴヌクレオチド)法、PCR-SSO法とドットハイブリダイゼーション法を組み合わせたASO(allele specific oligonucleotide:アレル特異的オリゴヌクレオチド)ハイブリダイゼーション法(Saiki, Nature,
324, 163-166(1986)等)、TaqMan(登録商標、Roche Molecular Systems社)-PCR法(Livak, KJ, Genet Anal,14,143(1999),Morris, T. et al., J. Clin. Microbiol.,34,2933(1996))に代表されるリアルタイムPCR法、デジタルPCR法(例:droplet digital PCR(ddPCR)法、微細孔分配式デジタルPCR法等)などが挙げられる。
Alternatively, the presence or absence of mutation in the human EP400 gene can be determined by any polymorphism analysis method known in the art, and examples thereof include a method using a PCR method. As a method using the PCR method, the nucleic acid to be analyzed is amplified by the PCR method and the mutation of the amplification product is detected by fluorescence or luminescence, PCR-RFLP (restriction fragment length polymorphism). Method, PCR-SSCP (single strand conformation polymorphism) method (Orita, M. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 86, 2766-2770 (1989), etc.)
, PCR-SSO (specific sequence oligonucleotide) method, ASO (allele specific oligonucleotide) hybridization method (Saiki, Nature, which is a combination of PCR-SSO method and dot hybridization method)
324, 163-166 (1986), etc.), TaqMan®-PCR method (Livak, KJ, Genet Anal, 14,143 (1999), Morris, T. et al., J. Clin. Microbiol ., 34,2933 (1996)), real-time PCR method, digital PCR method (eg, droplet digital PCR (ddPCR) method, micropore distribution type digital PCR method, etc.) and the like can be mentioned.

その他の方法として、サイクリングプローブ法、Invader(登録商標、Third Wave Technologies社)法(Lyamichev V et al., Nat Biotechnol,17,292(1999))、FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)を利用した方法(Heller, Academic Press Inc, pp. 245-256(1985)、Cardullo et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 8790-8794(1988)、国際公開第99/28500号公報、特開2004-121232号公報など)、DNAチップ又はマイクロアレイを用いた方法(Wang DG et al., Science 280,1077(1998)等)、サザンブロットハイブリダイゼーション法、ドットハイブリダイゼーション法(Southern,E., J. Mol. Biol. 98,
503-517(1975))などが挙げられる。
Other methods include a cycling probe method, an Invader (registered trademark, Third Wave Technologies) method (Lyamichev V et al., Nat Biotechnol, 17,292 (1999)), and a method using FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) (Heller, Academic Press Inc, pp. 245-256 (1985), Cardullo et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 8790-8794 (1988), International Publication No. 99/28500, JP-A-2004- 121232, etc.), methods using DNA chips or microarrays (Wang DG et al., Science 280, 1077 (1998), etc.), Southern blot hybridization method, dot hybridization method (Southern, E., J. Mol) .Biol. 98,
503-517 (1975)) and the like.

微量な変異DNAを検出するためには、簡便性や感度の点からPCR法を用いた方法が好ましい。また、従来のリアルタイムPCRとは異なり、増幅効率を気にしなくてよく、絶対定量
が可能で、高精度・高感度で処理性能にも優れた次世代PCRであるデジタルPCR(例:ddPCR)が特に好ましい。
In order to detect a small amount of mutant DNA, a method using the PCR method is preferable from the viewpoint of simplicity and sensitivity. In addition, unlike conventional real-time PCR, digital PCR (eg, ddPCR), which is a next-generation PCR that does not have to worry about amplification efficiency, enables absolute quantification, has high accuracy and high sensitivity, and has excellent processing performance, is available. Especially preferable.

2.統合失調症の診断用キット
本発明は、統合失調症の発症リスクの評価用キット又は統合失調症の診断用キット(これらを纏めて「本発明のキット」と称することがある。)を提供する。該キットは、上記1.の本発明の試験方法又は本発明の診断方法を実施するのに適したキットであり、ヒトEP400遺伝子の全コーディング領域のヌクレオチド、好ましくはヒトEP400遺伝子の8414番目(エクソン48の80番目)のシトシンを含む領域を増幅し得るPCRプライマーセットを含
む。そのようなPCRプライマーセットは、EP400遺伝子の8414番目のヌクレオチドを含む領域を特異的に増幅し得る、約15~約30塩基のフォワードプライマー及びリバースプライマーからなるセットである。かかるプライマーは、自体公知の方法により設計することができる。例えば、EP400遺伝子の配列情報に基づき、PCRプライマー設計ツール(例:Primer3等)を用いて設計することができ、具体例として、5’-TCATCAAAATGCAGAAGCAGA-3’(配列番号5)からなるフォワードプライマー、及び5’-TGCTGCTTTTGGAAAACAAA-3’(配列番号6)からなるリバースプライマーからなるプライマーセットを挙げることができるが、これに限定されない。
2. 2. Kit for Diagnostic of Schizophrenia The present invention provides a kit for evaluating the risk of developing schizophrenia or a kit for diagnosing schizophrenia (collectively referred to as "kit of the present invention"). .. The kit is based on the above 1. A kit suitable for carrying out the test method of the present invention or the diagnostic method of the present invention, the nucleotide of the entire coding region of the human EP400 gene, preferably the cytosine at position 8414 (exon 48, position 80) of the human EP400 gene. Contains a set of PCR primers capable of amplifying the region containing. Such a PCR primer set is a set of forward and reverse primers of about 15 to about 30 bases capable of specifically amplifying the region containing the 8414th nucleotide of the EP400 gene. Such a primer can be designed by a method known per se. For example, it can be designed using a PCR primer design tool (eg Primer3, etc.) based on the sequence information of the EP400 gene, and as a specific example, a forward primer consisting of 5'-TCATCAAAATGCAGAAGCAGA-3'(SEQ ID NO: 5). And, but not limited to, a primer set consisting of a reverse primer consisting of 5'-TGCTGCTTTGAAAACAAA-3'(SEQ ID NO: 6).

上記のPCRプライマーセットの各プライマーは核酸からなるが、該核酸は一本鎖核酸で
あることが好ましい。上記核酸としては、例えば、DNA、RNA及びRNAとDNAが混合した重合体が挙げられるが、RNAを含む場合には、その塩基配列はDNA配列における「T(チミン)
」を「U(ウラシル)」に読み替えるものとする。上記プライマーは、当業者に周知の任
意の化学合成法により作製することができ、例えば、ヌクレアーゼ等の酵素を用いて作製することもできるし、市販のDNA/RNA自動合成機(アプライド・バイオシステムズ社、ベ
ックマン社等)を用いて作製することもできる。これらのプライマーは、構成する核酸にさらに任意の修飾が施されたものでもよい。例えば上記プライマーは、その5'末端又は3'末端に当該プライマーの検出や増幅を容易にするための標識物質(例えば、蛍光分子、色素分子、放射性同位元素、ジゴキシゲニンやビオチン等の有機化合物など)及び/又は付加配列(LAMP法で用いるループプライマー部分等)を含んでいてもよい。上記プライマーは、5'末端でリン酸化又はアミン化されていてもよい。また、上記プライマーは、天然塩基のみを含んでもよいし、修飾塩基を含んでもよい。修飾塩基としては、デオキシイノシン、デオキシウラシル、S化塩基などが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、
上記プライマーは、ホスホロチオエート結合やホスホロアミデート結合などを含む任意の誘導体オリゴヌクレオチドを含むものであってもよいし、ペプチド核酸結合を含むペプチド-核酸(PNA)を含んでいてもよい。
Each primer in the above PCR primer set consists of nucleic acid, and the nucleic acid is preferably a single-stranded nucleic acid. Examples of the nucleic acid include DNA, RNA, and a polymer in which RNA and DNA are mixed. When RNA is contained, the base sequence thereof is "T (thymine)" in the DNA sequence.
Should be read as "U (uracil)". The above primer can be prepared by any chemical synthesis method well known to those skilled in the art, for example, can be prepared by using an enzyme such as a nuclease, or a commercially available DNA / RNA automatic synthesizer (Applied Biosystems). It can also be manufactured using a company, Beckman, etc.). These primers may be obtained by further modifying the constituent nucleic acids as desired. For example, the above-mentioned primer is a labeling substance at the 5'end or 3'end for facilitating detection and amplification of the primer (for example, a fluorescent molecule, a dye molecule, a radioactive isotope, an organic compound such as digoxigenin or biotin). And / or an additional sequence (such as a loop primer moiety used in the LAMP method) may be included. The primer may be phosphorylated or amineated at the 5'end. Further, the primer may contain only a natural base or may contain a modified base. Examples of the modified base include, but are not limited to, deoxyinosine, deoxyuracil, and S-modified base. moreover,
The primer may contain any derivative oligonucleotide including a phosphorothioate bond, a phosphoroamidate bond, or the like, or may contain a peptide-nucleic acid (PNA) containing a peptide nucleic acid bond.

これらのプライマーは、乾燥した状態又はアルコール沈澱の状態で、固体として提供することもできるし、水又は適当な緩衝液(例:TE緩衝液等)中に溶解した状態で提供することもできる。 These primers can be provided as a solid in a dry state or in an alcohol-precipitated state, or can be provided in a dissolved state in water or a suitable buffer solution (eg, TE buffer solution, etc.).

本発明のキットは、EP400遺伝子の変異を検出するためのプローブセットを更に含んで
もよい。かかるプローブセットは、(a)EP400遺伝子の8414番目のシトシンがチミンに
変異したものに特異的にハイブリダイズし得るプローブ、及び(b)該位置のヌクレオチドが変異していない(すなわちシトシンのままである)ものに特異的にハイブリダイズし得るプローブを含む。そのようなプローブセットとしては、EP400遺伝子の8414番目のヌ
クレオチドを含む部分ヌクレオチド配列とハイブリダイズする約5~約30塩基、好ましく
は約7~約20塩基の連続したヌクレオチド配列からなるオリゴヌクレオチドが用いられる
The kit of the present invention may further include a probe set for detecting mutations in the EP400 gene. Such probe sets are: (a) a probe capable of specifically hybridizing to a cytosine at position 8414 of the EP400 gene mutated to thymine, and (b) a nucleotide at that position unmutated (ie, remains cytosine). Includes probes that can specifically hybridize to (is). As such a probe set, an oligonucleotide consisting of a continuous nucleotide sequence of about 5 to about 30 bases, preferably about 7 to about 20 bases, which hybridizes with a partial nucleotide sequence containing the 8414th nucleotide of the EP400 gene is used. Be done.

プローブの配列は、標的配列により適宜設計することができる。例えば、上述のEP400
遺伝子の8414番目のシトシンの変異を検出するための5又は7ヌクレオチドからなる配列としては、表1のボックスで囲まれた配列、及びその配列に相補的な配列が挙げられる。表中、太字のTは変異ヌクレオチドを示し、該変異によりプロリンをコードするコドン(CCG)がロイシン(CTG)に変わる。また、前記プローブの対となる、対応する位置のヌクレオ
チドが正常なものに特異的にハイブリダイズし得るプローブとしては、表2のボックスで囲まれた配列、及びその配列に相補的な配列が挙げられる。従って、一態様において、プローブセットとして、表1に記載のいずれかの配列若しくは該配列に相補的な配列を含む(若しくは、該配列からなる)プローブ、及び表2に記載のいずれかの配列又は該配列に相補的な配列を含む(若しくは、該配列からなる)プローブからなるプローブセットが挙げられるが、該プローブセットはあくまで一例であり、標的配列やその長さ等を考慮して、適宜プローブを設計することができる。
The sequence of the probe can be appropriately designed according to the target sequence. For example, EP400 mentioned above
The sequence consisting of 5 or 7 nucleotides for detecting the mutation of cytosine at position 8414 of the gene includes the sequence enclosed in the box in Table 1 and the sequence complementary to the sequence. In the table, the bold T indicates a mutant nucleotide, and the mutation changes the codon (CCG) encoding proline to leucine (CTG). Examples of the probe that can specifically hybridize the nucleotide at the corresponding position to the normal one, which is a pair of the probe, include the sequence surrounded by the box in Table 2 and the sequence complementary to the sequence. Be done. Thus, in one embodiment, the probe set comprises (or consists of) any of the sequences listed in Table 1 or a sequence complementary to that sequence, and any of the sequences listed in Table 2 or A probe set consisting of a probe containing (or consisting of) a sequence complementary to the sequence can be mentioned, but the probe set is only an example, and the probe is appropriately considered in consideration of the target sequence and its length and the like. Can be designed.

Figure 2022054158000001
Figure 2022054158000001

Figure 2022054158000002
Figure 2022054158000002

各プローブには標識物質を結合させることができる。該標識物質は、例えば、蛍光色素等が挙げられる。かかる蛍光色素は、種々のものが市販されており、例えば、6-FAM(フ
ルオレセイン)、HEX、TE、Quasar 670、Quasar 570、Quasar 705、Pulsar 650、TET、HEX、VIC、JOE、CAL Fluor Orenge、CAL Fluor Gold、CAL Fluor Red、Texas Red、Cy、Cy5などが挙げられる。正常型プローブに結合される蛍光色素と、変異型プローブに結合される蛍光色素とは、異なるものであることが好ましい。この構成をとることにより、正常な(変異していない)ヌクレオチドを含むEP400遺伝子断片には正常型プローブが、変異し
たヌクレオチドを含むEP400遺伝子断片には変異型プローブがそれぞれハイブリダイズす
ることで、各プローブの蛍光色素に由来する2種類の蛍光が検出される。
Labeling material can be attached to each probe. Examples of the labeling substance include fluorescent dyes and the like. Various fluorescent dyes are commercially available, for example, 6-FAM (fluorescein), HEX, TE, Quasar 670, Quasar 570, Quasar 705, Pulsar 650, TET, HEX, VIC, JOE, CAL Fluor Orenge. , CAL Fluor Gold, CAL Fluor Red, Texas Red, Cy, Cy5 and so on. It is preferable that the fluorescent dye bound to the normal probe and the fluorescent dye bound to the mutant probe are different. By adopting this configuration, the normal probe hybridizes to the EP400 gene fragment containing normal (non-mutated) nucleotides, and the mutant probe hybridizes to the EP400 gene fragment containing mutated nucleotides. Two types of fluorescence derived from the fluorescent dye of the probe are detected.

各プローブは、さらに蛍光物質からの蛍光を消光できるクエンチャーが結合されていることが好ましい。クエンチャーとしては、蛍光色素からの蛍光を消光できるものであれば特に制限されず、蛍光色素であっても非蛍光色素であってもよいが、検出の精度の観点から非蛍光色素が好ましい場合があり得る。具体的なクエンチャーとしては、例えば、6-カルボキシテトラメチルローダミン(TAMRA)、6-カルボキシ-X-ローダミン(ROX)、Eclipse Dark Quencher、Iowa black FQ(IBFQ)、minor groove binder(MGB)、非蛍光クエ
ンチャー(NFQ)などが挙げられる。
It is preferable that each probe is further bound to a quencher capable of quenching the fluorescence from the fluorescent substance. The quencher is not particularly limited as long as it can quench the fluorescence from the fluorescent dye, and may be a fluorescent dye or a non-fluorescent dye, but a non-fluorescent dye is preferable from the viewpoint of detection accuracy. There can be. Specific quenchers include, for example, 6-carboxytetramethylrhodamine (TAMRA), 6-carboxy-X-rhodamine (ROX), Eclipse Dark Quencher, Iowa black FQ (IBFQ), minor groove binder (MGB), non- Fluorescent quencher (NFQ) and the like can be mentioned.

プローブの構成単位としては、例えば、リボヌクレオチド及びデオキシリボヌクレオチドが挙げられる。前記ヌクレオチド残基は、構成要素として、糖、塩基及びリン酸を含む。リボヌクレオチドは、糖としてリボース残基を有し、塩基として、アデニン(A)、グ
アニン(G)、シトシン(C)及びウラシル(U)(チミン(T)に置き換えることもできる)を有し、デオキシリボヌクレオチド残基は、糖としてデオキシリボース残基を有し、塩基として、アデニン(dA)、グアニン(dG)、シトシン(dC)及びチミン(dT)(ウラシル(dU)に置き換えることもできる)を有する。
Examples of the building blocks of the probe include ribonucleotides and deoxyribonucleotides. The nucleotide residue contains sugars, bases and phosphoric acid as components. Ribonucleotides have a ribose residue as a sugar and bases adenine (A), guanine (G), cytosine (C) and uracil (U) (which can also be replaced with thymine (T)). Deoxyribonucleotide residues have deoxyribose residues as sugars and bases such as adenine (dA), guanine (dG), cytosine (dC) and thymine (dT) (which can also be replaced with uracil (dU)). Have.

本発明のキットは、前記のプライマーセットと、必要に応じて、上記の正常型プローブ及び上記の変異型プローブからなるプローブセットとに加えて、上記の本発明の検出方法におけるPCR反応に使用される試薬類、例えば、DNA抽出用試薬、DNAポリメラーゼ、dNTPs、反応緩衝液、PCRの陽性コントロールとなる標的領域を含む核酸等、さらには、容器、
器具、説明書などを含むことができる。また、上記プライマーセット又はプローブセットは、各プライマー又は各プローブを共存状態で保存することにより、反応に悪影響を及ぼさない限り、それらを混合したプローブセット及び/又はプライマーセットとして、キットに含めることができる。
The kit of the present invention is used for the PCR reaction in the above-mentioned detection method of the present invention in addition to the above-mentioned primer set and, if necessary, the above-mentioned normal probe and the above-mentioned mutant probe set. Reagents such as DNA extraction reagents, DNA polymerases, dNTPs, reaction buffers, nucleic acids containing target regions that are positive controls for PCR, and containers.
Can include appliances, instructions, etc. In addition, the above-mentioned primer set or probe set may be included in the kit as a probe set and / or a primer set in which each primer or each probe is stored in a coexisting state so as not to adversely affect the reaction. can.

3.本発明の統合失調症のモデル哺乳動物及びそれを作製する方法
本発明は、EP400遺伝子に変異を有し、且つヒトの統合失調症の指標となる行動異常を
示す、統合失調症のモデル哺乳動物(以下、「本発明の統合失調症のモデル哺乳動物」ともいう。)を提供する。本発明の統合失調症のモデル哺乳動物は、好ましくは該モデルマウスのヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当するヌクレオチド変異しており、特に好まし
くは該モデルマウスの、ヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンに相当するヌクレオチド
はチミンに変異している。
3. 3. The model mammal of schizophrenia of the present invention and the method for producing the same The present invention is a model mammal of schizophrenia having a mutation in the EP400 gene and showing behavioral abnormalities that are indicators of human schizophrenia. (Hereinafter, also referred to as "a model mammal for schizophrenia of the present invention"). The model mammal for schizophrenia of the present invention preferably has a nucleotide mutation corresponding to exon 48 of the human EP400 gene of the model mouse, and particularly preferably to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene of the model mouse. The corresponding nucleotide is mutated to thymine.

本明細書において「ヒトの統合失調症の指標となる行動異常」は、不安行動を包含するが、それに限定されるものではない。本発明の統合失調症のモデル哺乳動物が示す不安行動は、ヒト統合失調症の症状で必ず見られる不安傾向を反映しているものと考えられる。本発明の統合失調症のモデル哺乳動物は、ヒトの統合失調症の特徴に相当する行動異常を示すという点でとりわけ優れている。 As used herein, "behavioral disorders that are indicators of human schizophrenia" include, but are not limited to, anxious behavior. The anxiety behavior exhibited by the model mammal of schizophrenia of the present invention is considered to reflect the anxiety tendency that is always seen in the symptoms of human schizophrenia. The model mammal for schizophrenia of the present invention is particularly excellent in that it exhibits behavioral abnormalities corresponding to the characteristics of human schizophrenia.

下述の実施例で示す通り本発明者らは、マウスEP400遺伝子の8144番目のシトシン(ヒ
トEP400遺伝子の8414番目のシトシンに相当する)をチミンに変異させたモデルマウスを
作製した。その変異が該モデルマウスのEP400タンパク質の2175番目のプロリンがロイシ
ンに変異している。
As shown in the examples below, the present inventors created a model mouse in which the 8144th cytosine of the mouse EP400 gene (corresponding to the 8414th cytosine of the human EP400 gene) was mutated to thymine. The mutation is that the 2175th proline of the EP400 protein of the model mouse is mutated to leucine.

実施例で作製された統合失調症のモデルマウスは、中枢神経系の異常兆候であるHind-Limbclasping signを示した。本発明の統合失調症のモデル哺乳動物は、生後すぐにHind-Limbclasping signを示すことはなく、該所見は生後3か月以降に見られる。マウスは生後2か月ほどで妊娠可能となることを考えると、その時期はヒトが統合失調症を発症やすい年齢とほぼ合致している。更に該モデルマウスの行動解析をおこなったところ、不安が亢進しているという所見(オープンフィールド試験における中心滞在時間の短縮、ソーシャルインタラクション試験におけるNo of Stretched Approach(刺激マウスに首を伸ばして存在を確認する行動の回数)の増加が得られた。加えて当該モデルマウスの中枢神経系を組織学的に解析したところ、中枢神経系における神経細胞の形態学的変化(神経軸索径の短縮)が観察された。 The schizophrenia model mice produced in the examples showed the Hind-Limbclasping sign, which is a sign of abnormalities in the central nervous system. The model mammals for schizophrenia of the present invention do not show the Hind-Limbclasping sign immediately after birth, and the findings are seen after 3 months of age. Considering that mice become pregnant in about two months after birth, that time is almost the same as the age at which humans are prone to develop schizophrenia. Furthermore, when the behavioral analysis of the model mouse was performed, it was found that anxiety was enhanced (shortening of the central stay time in the open field test, No of Stretched Approach in the social interaction test (stretching the neck to the stimulated mouse and confirming its existence). An increase in the number of actions performed) was obtained. In addition, a histological analysis of the central nervous system of the model mouse revealed morphological changes in nerve cells (shortening of the nerve axis cord diameter) in the central nervous system. Observed.

よって本発明で作製された統合失調症のモデル哺乳動物には、ヒト統合失調症様の行動異常を示す。既に述べたように不安傾向は、ヒトの統合失調症においても必ずといって良い程に見られるものである。更に中枢神経系における神経細胞の神経軸索径の短縮は、ヒト統合失調症において繰り返し示唆されている軸索と髄鞘における微細構造異常を反映している。本発明の統合失調症のモデル哺乳動物は中枢神経系の長期的ではあるが穏和な異常を示し、中枢神経系の異常により死ぬことはない。ヒトの統合失調症においても、中枢神経系の異常そのもので患者が死亡することは殆どなく、統合失調症に伴うセルフケアの欠如による生活習慣病等が寿命に影響すると言われている。そのような点においても本発明の統合失調症のモデル哺乳動物は、ヒトの統合失調症を模倣している可能性が示唆される。 Therefore, the schizophrenia model mammal produced by the present invention exhibits human schizophrenia-like behavioral abnormalities. As already mentioned, anxiety tendencies are almost always seen in human schizophrenia. Furthermore, the shortening of the nerve axon diameter of nerve cells in the central nervous system reflects microstructural abnormalities in the axons and myelin sheath that have been repeatedly suggested in human schizophrenia. The model mammal for schizophrenia of the present invention shows a long-term but mild abnormality of the central nervous system and does not die from the abnormality of the central nervous system. Even in human schizophrenia, patients rarely die due to abnormalities in the central nervous system itself, and it is said that lifestyle-related diseases due to lack of self-care associated with schizophrenia affect lifespan. In this respect as well, it is suggested that the schizophrenia model mammal of the present invention may imitate human schizophrenia.

また本発明の統合失調症のモデル哺乳動物はヒトの統合失調症に類似した行動異常を示すため、統合失調症の発症メカニズムや、該疾患の症状の進展状況などの研究に用いることもできる。 In addition, since the schizophrenia model mammal of the present invention exhibits behavioral abnormalities similar to human schizophrenia, it can be used for research on the onset mechanism of schizophrenia and the progress of symptoms of the disease.

本発明の統合失調症のモデル哺乳動物の元となる動物種としては、ヒト以外の哺乳動物であって、その哺乳動物においてEP400遺伝子に変異を導入すること、好ましくはヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する領域に変異を導入すること、特に好ましくは当該哺乳動物において、ヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンに相当するヌクレオチドに変異を導
入することができる哺乳動物であれば特に制限されないが、例えば、マウス、ラット、ハ
ムスター、モルモットなどのげっ歯類動物、アカゲザル、カニクイザル、ニホンザル、チンパンジーなどの霊長類動物、ウシ、ウマ、イヌ、ネコなどが挙げられる。取り扱いの容易さの観点からは、げっ歯類動物が好ましく、中でもマウスがより好ましい。
The animal species that is the source of the model mammal for schizophrenia of the present invention is a mammal other than human, and it is preferable to introduce a mutation into the EP400 gene in the mammal, preferably to Exxon 48 of the human EP400 gene. Introducing the mutation into the corresponding region, particularly preferably in the mammal, is not particularly limited as long as it is a mammal capable of introducing the mutation into the nucleotide corresponding to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene, but is not particularly limited, for example. Examples include rodents such as mice, rats, hamsters and guinea pigs, primate animals such as red-tailed monkeys, crab monkeys, Japanese monkeys and chimpanzees, cows, horses, dogs and cats. From the viewpoint of ease of handling, rodents are preferable, and mice are more preferable.

本発明のモデル哺乳動物の作製方法としては、以下の方法が挙げられる。例えば、CRISPR-Cas9をコードするRNAと、EP400遺伝子を標的とするガイドRNAを受精卵に注入し、非相同末端結合に際して生じる欠失、挿入又は置換、好ましくは置換により、当該哺乳動物のEP400遺伝子に、好ましくは当該哺乳動物の、ヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する領域のヌクレオチドに、特に好ましくは当該哺乳動物の、ヒトEP400遺伝子の8414番目のシ
トシンに相当するヌクレオチドに変異を導入することができる。また、受精卵に、上記RNAに加えて、予め変異を導入したドナーDNAを導入し、該ドナーDNAとゲノムDNAとの間での相同組み換えにより、EP400遺伝子に変異を導入することができる。このようにして得ら
れた受精卵を偽妊娠したメス動物の子宮に移植することにより、当該動物のEP400遺伝子
に変異が導入された、好ましくは当該当物の、ヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する
領域に変異が導入された、特に好ましくは当該動物の、ヒトEP400遺伝子の8414番目のシ
トシンに相当するヌクレオチドに変異が導入された、統合失調症のモデル哺乳動物を得ることができる。あるいは、上記ドナーDNAをES細胞に導入し、該ドナーDNAとゲノムDNAと
の間での相同組み換えにより、EP400遺伝子に上記変異を導入されたES細胞を作製する。
該ES細をマウスの胚盤胞に注入してキメラ動物を作製し、該キメラ動物を野生型動物と交配すること(必要により、さらに子孫同士を交配すること)で、当該動物のヒトEP400遺
伝子に変異が導入された、好ましくは当該動物のヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当す
る領域に変異が導入された、特に好ましくは当該動物の、ヒトEP400遺伝子の8414番目の
シトシンに相当するヌクレオチドに変異が導入された統合失調症のモデル哺乳動物が作製される。
Examples of the method for producing the model mammal of the present invention include the following methods. For example, RNA encoding CRISPR-Cas9 and a guide RNA targeting the EP400 gene are injected into a fertilized egg, and the EP400 gene of the mammal is subjected to deletion, insertion or substitution, preferably substitution, which occurs during non-homologous end binding. In particular, it is possible to introduce a mutation into the nucleotide of the region corresponding to exon 48 of the human EP400 gene of the mammal, and particularly preferably to the nucleotide corresponding to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene of the mammal. can. Further, in addition to the above RNA, a donor DNA into which a mutation has been introduced in advance can be introduced into a fertilized egg, and a mutation can be introduced into the EP400 gene by homologous recombination between the donor DNA and the genomic DNA. By transplanting the fertilized egg thus obtained into the uterus of a pseudo-pregnant female animal, a mutation was introduced into the EP400 gene of the animal, preferably corresponding to Exxon 48 of the human EP400 gene of the real thing. It is possible to obtain a model mammal for schizophrenia in which a mutation has been introduced into a region thereof, particularly preferably, a mutation has been introduced into the nucleotide corresponding to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene. Alternatively, the donor DNA is introduced into ES cells, and homologous recombination between the donor DNA and genomic DNA is performed to prepare ES cells in which the mutation is introduced into the EP400 gene.
By injecting the ES fine into the scutellum of a mouse to produce a chimeric animal and mating the chimeric animal with a wild-type animal (and, if necessary, further mating offspring), the human EP400 gene of the animal. The mutation was introduced into the region corresponding to Exxon 48 of the human EP400 gene of the animal, particularly preferably to the nucleotide corresponding to the 8414th cytosine of the human EP400 gene of the animal. A model mammal for schizophrenia introduced with is produced.

以上のようにして作製された本発明の統合失調症のモデル哺乳動物は、例えば、統合失調症の治療及び/又は予防薬のスクリーニングに用いることができる。統合失調症の治療及び/又は予防薬のスクリーニングに用いることができる点で、本発明の統合失調症のモデル哺乳動物は非常に有用である。即ち、本発明は、統合失調症の治療又は予防薬のスクリーニング方法であって、
(1)本発明の統合失調症のモデル哺乳動物に被験物質を投与する工程、及び
(2)被験物質を投与しなかった対照群と比較して、ヒトの統合失調症の指標となる行動異常が改善した場合に、該被験物質を統合失調症の治療又は予防薬の候補物質として選別する工程を含む、方法を提供する。
The schizophrenia model mammal of the present invention prepared as described above can be used, for example, for the treatment of schizophrenia and / or the screening of preventive agents. The schizophrenia model mammal of the present invention is very useful in that it can be used for the treatment of schizophrenia and / or the screening of preventive agents. That is, the present invention is a method for screening a therapeutic or preventive drug for schizophrenia.
(1) The step of administering the test substance to the model mammal of the schizophrenia of the present invention, and (2) the behavioral abnormality that is an index of human schizophrenia as compared with the control group to which the test substance was not administered. Provided is a method including a step of selecting the test substance as a candidate substance for a therapeutic or preventive drug for schizophrenia when the substance is improved.

工程(1)における統合失調症のモデル哺乳動物への被験物質の投与は、経口的に又は非経口的(例えば、皮下注射、筋肉注射、局所注入(例:脳室内投与)、腹腔内投与など)に行うことが可能である。被験物質は、常套手段に従って医薬上許容される担体と混合するなどして、注射剤、懸濁剤、点滴剤等の非経口製剤として製造してもよい。当該非経口製剤に含まれ得る医薬上許容される担体としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液(例えば、D-ソルビトール、D-マンニトール、塩化ナトリウムなど)などの注射用の水性液などが挙げられる。 The administration of the test substance to the model mammal of schizophrenia in the step (1) is oral or parenteral (for example, subcutaneous injection, intramuscular injection, local injection (eg, intraventricular administration), intraperitoneal administration, etc. ) Can be done. The test substance may be produced as a parenteral preparation such as an injection, a suspension, or an infusion by mixing with a pharmaceutically acceptable carrier according to conventional means. Pharmaceutically acceptable carriers that may be included in the parenteral preparation include, for example, isotonic solutions containing saline, glucose and other adjuvants (eg, D-sorbitol, D-mannitol, sodium chloride, etc.) and the like. Examples include an aqueous solution for injection.

非経口的な投与に好適な製剤としては、水性及び非水性の等張な無菌の注射液剤が挙げられ、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、水性及び非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。当該製剤は、アンプルやバイアルのように単位投与量あるいは複数回投与量ずつ容器に封入することができる。また、有効成分及び医薬上許容される担体を凍結乾燥し、使用直前に適当な無菌のビヒクルに溶解又は懸濁すればよい状態で保存することもできる。 Suitable formulations for parenteral administration include aqueous and non-aqueous isotonic sterile injectable solutions, which include antioxidants, buffers, bacteriostatic agents, isotonic agents and the like. May be. Examples thereof include aqueous and non-aqueous sterile suspensions, which may include suspending agents, solubilizers, thickeners, stabilizers, preservatives and the like. The pharmaceutical product can be encapsulated in a container at a unit dose or a plurality of doses like an ampoule or a vial. In addition, the active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier can be freeze-dried and stored in a state where it can be dissolved or suspended in a suitable sterile vehicle immediately before use.

経口投与される被験物質は、粉剤、錠剤、顆粒剤、被覆錠剤、散剤、若しくはカプセル剤などの固形製剤、又は液剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤などの液体製剤として製造してもよい。被験物質は、賦形剤、結合剤、滑沢剤、界面活性剤、希釈剤、保存剤、安定化剤、矯味剤、保湿剤、防腐剤、又は酸化防止剤等を用いて、常法に従って調製することができる。 The test substance to be orally administered may be produced as a solid preparation such as a powder, a tablet, a granule, a coated tablet, a powder or a capsule, or a liquid preparation such as a liquid, a suspension, an emulsion or a syrup. The test substance is an excipient, a binder, a lubricant, a surfactant, a diluent, a preservative, a stabilizer, a flavoring agent, a moisturizer, a preservative, an antioxidant, etc., according to a conventional method. Can be prepared.

工程(2)において、「被験物質を投与しなかった」には、例えば、被験物質を製剤の形態で投与する場合には、該被験物質以外は同一成分を含む製剤を投与すること、該被験物質とは異なる、統合失調症の治療又は予防効果のないことが既知の物質を含む製剤を投与すること、あるいはこれらの剤のいずれも投与しないことなどが包含される。また、工程(2)で対照として用いる被検物質を投与していないモデル動物としては、同様の方法により作製した別個のモデル動物を使用してもよいし、被験物質の投与前の同一のモデル動物を使用してもよい。工程(2)における比較の結果、ヒトの統合失調症様の指標となる行動異常が改善した場合に、当該被験物質を、統合失調症の治療又は予防薬の候補物質として選別することができる。ヒトの統合失調症の指標となる行動異常としては、それに限定されるものではないが、不安行動等がある。 In step (2), "not administered the test substance" means, for example, when the test substance is administered in the form of a preparation, a preparation containing the same components other than the test substance is administered. This includes the administration of a drug containing a substance known to have no therapeutic or preventive effect on schizophrenia, which is different from the substance, or the administration of none of these agents. Further, as the model animal to which the test substance used as a control in step (2) has not been administered, a separate model animal prepared by the same method may be used, or the same model before administration of the test substance may be used. Animals may be used. As a result of the comparison in the step (2), when the behavioral abnormality that is an index of human schizophrenia is improved, the test substance can be selected as a candidate substance for a therapeutic or preventive drug for schizophrenia. Behavioral abnormalities that are indicators of human schizophrenia include, but are not limited to, anxiety behavior.

かかる症状の進行の遅延、又は症状の改善の評価は、行動実験(例:オープンフィールド試験、ソーシャルインタラクション試験、Y字迷路試験、新奇物体探索試験等)などの動物を用いた実験に基づき行ってもよく、あるいは、中枢神経の組織学的解析に基づき行ってもよい。 Evaluation of delay in progression of such symptoms or improvement of symptoms is performed based on experiments using animals such as behavioral experiments (eg, open field test, social interaction test, Y-shaped maze test, novel object search test, etc.). Alternatively, it may be based on histological analysis of the central nervous system.

上記スクリーニングに用いる被験物質としては、例えば、細胞抽出物、細胞培養上清、微生物発酵産物、海洋生物由来の抽出物、植物抽出物、精製タンパク質又は粗タンパク質、ペプチド、非ペプチド化合物、合成低分子化合物、天然化合物などが挙げられる。 Examples of the test substance used for the above screening include cell extracts, cell culture supernatants, microbial fermentation products, marine organism-derived extracts, plant extracts, purified proteins or crude proteins, peptides, non-peptide compounds, and synthetic small molecules. Examples include compounds and natural compounds.

上記被験物質はまた、(1)生物学的ライブラリー、(2)デコンヴォルーションを用いる合成ライブラリー法、(3)「1ビーズ1化合物(one-bead one-compound)」ライブラリー法、及び(4)アフィニティクロマトグラフィー選別を使用する合成ライブラリー法を
含む当技術分野で公知のコンビナトリアルライブラリー法における多くのアプローチのいずれかを使用して得ることができる。アフィニティクロマトグラフィー選別を使用する生物学的ライブラリー法はペプチドライブラリーに限定されるが、その他の4つのアプロー
チはペプチド、非ペプチドオリゴマー、又は化合物の低分子化合物ライブラリーに適用できる(Lam(1997)Anticancer Drug Des. 12:145-67)。分子ライブラリーの合成方法の
例は、当技術分野において見出され得る(DeWitt et al.(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6909-13; Erb et al.(1994)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:11422-6; Zuckermann et al.(1994)J. Med. Chem. 37:2678-85; Cho et al.(1993)Science 261:1303-5; Carell et al.(1994)Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2059; Carell et al.(1994)Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2061; Gallop et al.(1994)J. Med. Chem. 37:1233-51)。化合物ライブラリーは、溶液(Houghten(1992)Bio/Techniques 13:412-21を
参照のこと)又はビーズ(Lam(1991)Nature 354:82-4)、チップ(Fodor(1993)Nature 364:555-6)、細菌(米国特許第5,223,409号)、胞子(米国特許第5,571,698号、同第5,403,484号、及び同第5,223,409号)、プラスミド(Cull et al.(1992)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:1865-9)若しくはファージ(Scott and Smith(1990)Science 249:386-90; Devlin(1990)Science 249:404-6; Cwirla et al.(1990)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:6378-82; Felici(1991)J. Mol. Biol. 222:301-10; 米国特許出願第2002103360号)として作製され得る。
The test substances are also (1) biological libraries, (2) synthetic library methods using deconvolution, (3) "one-bead one-compound" library methods, and (4) It can be obtained using any of the many approaches in combinatorial library methods known in the art, including synthetic library methods using affinity chromatography sorting. Biological library methods using affinity chromatography sorting are limited to peptide libraries, but the other four approaches are applicable to small molecule library of peptides, non-peptide oligomers, or compounds (Lam (1997). ) Anticancer Drug Des. 12: 145-67). Examples of methods for synthesizing molecular libraries can be found in the art (DeWitt et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6909-13; Erb et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 11422-6; Zuckermann et al. (1994) J. Med. Chem. 37: 2678-85; Cho et al. (1993) Science 261: 1303-5; Carell et al. (1994) Angelw. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2059; Carell et al. (1994) Angelw. Chem. Int. Ed. Engl. 33: 2061; Gallop et al. (1994) J. Med. Chem . 37: 1233-51). Compound libraries can be found in solutions (see Houghten (1992) Bio / Techniques 13: 412-21) or beads (Lam (1991) Nature 354: 82-4), chips (Fodor (1993) Nature 364: 555- 6), bacteria (US Pat. No. 5,223,409), spores (US Pat. No. 5,571,698, No. 5,403,484, and No. 5,223,409), plasmids (Cull et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 1865-9) or phage (Scott and Smith (1990) Science 249: 386-90; Devlin (1990) Science 249: 404-6; Cwirla et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87 : 6378-82; Felici (1991) J. Mol. Biol. 222: 301-10; US Patent Application No. 2002103360).

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1:統合失調症多発の家系における遺伝子変異の解析Example 1: Analysis of gene mutations in a family with frequent schizophrenia

実施例1:統合失調症患者の多発家系における遺伝子変異の解析
1.本発明で解析を行った統合失調症の家系
本発明は我が国で最大級の統合失調症多発家系の発見に端を発する。その患者の家系では多数の統合失調症患者が存在しており、その家系図を図1aに示す。図1aにおいて四
角のシンボルは男性であり、丸のシンボルは女性であり、黒色のシンボルは統合失調症と診断された被験者(図1aのI-3、I-4、I-9、II-2、II-3、II-5、II-10、II-12、II-13、II-17、III-2、III-3)である。
Example 1: Analysis of gene mutations in multiple families of schizophrenic patients 1. Family of schizophrenia analyzed by the present invention The present invention originated from the discovery of one of the largest schizophrenia-prone families in Japan. There are many schizophrenia patients in the family tree of the patient, and the family tree is shown in FIG. 1a. In FIG. 1a, the square symbol is male, the circle symbol is female, and the black symbol is the subject diagnosed with schizophrenia (I-3, I-4, I-9, II-2 in FIG. 1a). , II-3, II-5, II-10, II-12, II-13, II-17, III-2, III-3).

上記被験者(図1aのI-3、I-4、I-9、II-2、II-3、II-5、II-10、II-12、II-13、II-17、III-2、III-3)は統合失調症主要症状である幻覚、妄想、思考障害等の陽性症状、及
びに無為、自閉、意欲の喪失等の陰性症状を示し、精神科疾患の国際的診断基準 (ICD-10並びにDSM-5)により統合失調症であると診断された。
The above subjects (I-3, I-4, I-9, II-2, II-3, II-5, II-10, II-12, II-13, II-17, III-2, FIG. 1a) III-3) shows positive symptoms such as illusion, delusion, and thought disorder, which are the main symptoms of schizophrenia, and negative symptoms such as inaction, autism, and loss of motivation, and is an international diagnostic standard for psychiatric disorders (ICD). He was diagnosed with schizophrenia by -10 and DSM-5).

2.DNA抽出のための試料
全エキソームシークエンシング(WES)とサンガーシ-クエンシングのために、この家系の患者7名(I-9、II-3、II-5、II-12、II-17、III-2、III-3)、及び非罹患者3名(I-13、II-11、II-20)を対象として解析した。各被験者から全10mLの末梢血を採取し、QIAamp DNA Midiキット(Qiagen社)を用いて血液リンパ球からゲノムDNAを抽出した。
2. 2. Samples for DNA Extraction 7 patients from this family (I-9, II-3, II-5, II-12, II-17, for whole exome sequencing (WES) and Sanger sequencing (I-9, II-3, II-5, II-12, II-17, Analysis was performed on III-2, III-3), and 3 non-affected persons (I-13, II-11, II-20). A total of 10 mL of peripheral blood was collected from each subject, and genomic DNA was extracted from blood lymphocytes using the QIAamp DNA Midi Kit (Qiagen).

3.全エキソームシークエンシング
この家系の10人の被験者(I-9、II-3、II-5、II-12、II-17、III-2、III-3、I-13、II-11、II-20)について、SureSelect Exome Target Enrichment System v5キット(Agilent Technologies社)を用いてライブラリ調製を行い、HiSeq 2500(Illumina 社)を用いて、WESを行った。
3. 3. Whole Exome Sequencing 10 subjects from this family (I-9, II-3, II-5, II-12, II-17, III-2, III-3, I-13, II-11, II For -20), a library was prepared using the SureSelect Exome Target Enrichment System v5 kit (Agilent Technologies), and WES was performed using HiSeq 2500 (Illumina).

4.病因となる変異の選択
WESのデータからこの家系の病因となる置換を検出するために、下記の基準に該当する
有害なバリアントを病因の候補遺伝子とした。
(1)UCSCゲノムブラウザーからダウンロードしたGENCODEベーシックバージョン19にお
いて、ストップゲイン変異、ストップロス変異、非表現突然変異、又はスプライス部位変異をもたらすバリアント
(2)以下のデータベースにおいてバリアント遺伝子座でのオルタナティブアレルの頻度が0.1%以下であるもの
・2014年10月に発表された全人口に関する1000ゲノムプロジェクトのデータ
・NIH国立心肺血液研究所の6515のエキソームデータ(evs.gs.washington.edu/EVS)
・エキソーム・アグリゲーション・コンソーシアム(ExAC)のエキソームデータ
・ヒトゲノミック・バリエーションデータベース(HGVD)の日本で採取された1208個体のエキソームデータ
・2049人の健康な被験者の全ゲノムシークエンシングから採取されたSNVアレル頻度(2KJPN)(ijgvd.megabank.tohoku.ac.jp)
(3)UCSCセグメント重複領域に含まれない変異
(4)機能アノテーションプログラム(Polyhen_2, SIFT, PROVEN又はMutation Taster)により有害であると規定された稀なSNV
この基準で選択した後に、候補として1個の遺伝子座が残った。
4. Selection of causative mutations
In order to detect the pathogenic substitutions in this family from the WES data, we selected the harmful variants that meet the following criteria as candidate genes for the etiology.
(1) Variants that result in stop gain mutations, stop loss mutations, silent mutations, or splice site mutations in GENCODE basic version 19 downloaded from the UCSC Genome Browser (2) Alternative allergens at variant loci in the following databases. Frequency is 0.1% or less-Data of 1000 genome project on total population announced in October 2014-Exome data of 6515 of NIH National Cardiopulmonary Blood Research Institute (evs.gs.washington.edu / EVS)
Exome data from the Exome Aggregation Consortium (ExAC) Human genomic variation database (HGVD) Exome data from 1208 individuals collected in Japan-Recovered from whole-genome sequencing of 2049 healthy subjects SNV allele frequency (2KJPN) (ijgvd.megabank.tohoku.ac.jp)
(3) Mutations not included in the UCSC segment overlapping region (4) Rare SNVs defined as harmful by the functional annotation program (Polyhen_2, SIFT, PROVEN or Mutation Taster)
After selection by this criterion, one locus remained as a candidate.

5.サンガーシークエンシング
10人の被験者(I-9、II-3、II-5、II-12、II-17、III-2、III-3、I-13、II-11、II-20)において、1個の候補遺伝子座のサンガーシークエンシングを行った。全てのプライ
マーはPrimer3を用いて設計した 。配列番号5: forward、5’-TCATCAAAATGCAGAAGCAGA-3で示されるヌクレオチド配列からなるプライマーと、配列番号6: reverse、5’-TGCTGCTTTTGGAAAACAAA-3’で示されるヌクレオチド配列からなるプライマーは、ここで設計され
たプライマーの1つである。KOD FX Neoポリメラーゼ(東洋紡社)を用いて20μL反応液
中のPCRで、ゲノムDNA(5ng)を増幅した。BigDye Terminator Cycle Sequencingキットv3.1(Applied Biosystems社)を用いて、メーカーの説明書に従い、シークエンス反応を
行った。CleanSEQ(Agen Court社)を用いて洗浄した後に、産物をABI Genetic Analyzer
3130(Applied Biosystems社)上で分離し、4Peaksソフトウェア(nucleobytes.com/4peaks/)を用いて、電気流動図を視覚的に評価した(図1b)。
5. Sanger Sequencing In 10 subjects (I-9, II-3, II-5, II-12, II-17, III-2, III-3, I-13, II-11, II-20) Sanger sequencing of one candidate locus was performed. All primers were designed using Primer3. Primers consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5: forward, 5'-TCATCAAATGCAGAAGCAGA-3 and the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 6: reverse, 5'-TGCTGCTTTGAAAACAAA-3' were designed here. It is one of the primers. Genomic DNA (5 ng) was amplified by PCR in a 20 μL reaction solution using KOD FX Neopolymerase (Toyobo). Using the BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit v3.1 (Applied Biosystems), the sequence reaction was performed according to the manufacturer's instructions. After cleaning with CleanSEQ (Agen Court), the product is ABI Genetic Analyzer.
Separation was performed on 3130 (Applied Biosystems) and the electrophoretic flow diagram was visually evaluated using 4Peaks software (nucleobytes.com/4peaks/) (Fig. 1b).

6.病因となる変異の同定
サンガーシークエンシングの結果、疾患を呈する被験者7人全員から、同じ変異(EP400, chr12:132064747; C>T)を見出した。一方、疾患を呈しない被験者3人は、全員とも
この変異を認めなかった。そのためこの家系の統合失調症を有する被験者におけるEP400
の機能異常が病因の背後にある可能性が高いと考えられた。この塩基配列の変異はEP400
のアミノ酸残基の変異(Pro2805Leu)を引き起こすために、統合失調症の病因に関連していることが強く示唆された。
6. Identification of the causative mutation As a result of Sanger sequencing, the same mutation (EP400, chr12: 132064747; C> T) was found in all 7 subjects presenting with the disease. On the other hand, none of the three subjects who did not present the disease showed this mutation. Therefore EP400 in subjects with schizophrenia of this family
It was thought that the dysfunction of the disease was likely to be behind the etiology. This base sequence mutation is EP400
It has been strongly suggested that it is associated with the etiology of schizophrenia because it causes mutations in amino acid residues (Pro2805Leu).

7.EP400変異(Pro2805Leu)のin silico機能評価
同定されたヒトEP400タンパク質の変異部位とその近傍のアミノ酸配列を他の哺乳動物
、鳥類及び魚類の対応するアミノ酸配列と比較した。その結果、当該変異部位は哺乳動物の間で高度に保存されるdisorder領域内に位置していた(図1c)。
そこで、EP400タンパク質の変異による機能変化の可能性を調べるべく、変異の重要性
を各種予測プログラム(SIFT、PROVEN、Mutation Taster、M-CAP)を用いてスコア化した。その結果、すべてのプログラムにおいて、当該変異は「damaging」(SIFT score=0.007;
deleterious, PROVEN score=?2.67; deleterious, MutationTaster score=0.994; disease-causing, M-CAP score=0.254; damaging) であると評価された。また、Predictor of Natural Disordered Regions (PONDR) プログラムを用いてdisorder領域を予測したとこ
ろ、PONDR中のCaN-XTアルゴリズムは、当該変異によりdisorder領域が延長されると予測
した(図1d)。
7. Evaluation of in silico function of EP400 mutation (Pro2805Leu) The amino acid sequences of the identified human EP400 protein mutation sites and their vicinity were compared with the corresponding amino acid sequences of other mammals, birds and fish. As a result, the mutation site was located in a highly conserved disorder region among mammals (Fig. 1c).
Therefore, in order to investigate the possibility of functional changes due to mutations in the EP400 protein, the importance of mutations was scored using various prediction programs (SIFT, PROVEN, Mutation Taster, M-CAP). As a result, in all programs, the mutation is "damaging" (SIFT score = 0.007;
deleterious, PROVEN score =? 2.67; deleterious, MutationTaster score = 0.994; disease-causing, M-CAP score = 0.254; damaging). In addition, when the disorder region was predicted using the Predictor of Natural Disordered Regions (PONDR) program, the CaN-XT algorithm in PONDR predicted that the disorder region would be extended by the mutation (Fig. 1d).

実施例2:Ep400ノックアウトマウスの作製とその特性解析
1.CRISPR-Cas9遺伝子編集システムを用いたノックアウトマウスの作製
ヒトEP400遺伝子のマウスオルソログ(Ep400)において、実施例1で同定された家系変異部位に相当するエクソン47中の領域にガイドRNAを設計し、マウスEp400遺伝子の変異を導入した。必要な遺伝子変異を安定的に導入するためにはCRISPR-Cas9がゲノム認識する
際に必要であるPAM配列の遺伝子改変が必要であったために、タンパク質置換を生じない
変異を2つ(c.8130C>G、c.8142C>T)設計し、それぞれをLine 1(5′-CCACCACAGCCCCCACCACCGCAGGCGCAGCCAGGTCCCCTACAGCAACCAGCGCAAGTGCAAGTACAGACTCCACAGCC-3′: 配列番号9)、Line 2(5′-GATGCAGCTGCCACCACAGCCCCCACCACCGCAGGCCCAGCCAGGTCCTCTACAGCAACCAGCGCAAGTGCAAGTACAGACTCCACAGCCCCCACAGCAA-3′: 配列番号10)として1本鎖オリゴヌクレオチドを合成した。
Example 2: Preparation of Ep400 knockout mouse and its characteristic analysis 1. Preparation of Knockout Mouse Using CRISPR-Cas9 Gene Editing System In the mouse ortholog (Ep400) of the human EP400 gene, a guide RNA was designed in the region in exon 47 corresponding to the family mutation site identified in Example 1, and the mouse was prepared. A mutation in the Ep400 gene was introduced. Two mutations that do not cause protein substitution (c.8130C) because CRISPR-Cas9 required gene modification of the PAM sequence required for genome recognition in order to stably introduce the required gene mutation. > G, c.8142C> T) Designed and line 1 (5'-CCACCACAGCCCCCCACCACCGCAGGCGCAGCCAGGTCCCCTACAGCAACCAGCGCAAGTGCAAGTACAGACTCCACAGCC-3': SEQ ID NO: 9), Line 2 (5'-GATGCAGCTGCCACCACACAGCCACCACCGCACCAGCCAAG Nucleotides were synthesized.

ATUM gRNA設計ツール(atum.bio/eCommerce/cas9/input)を用いて、シングルガイドRNAを設計した(5′-CACTTGCGCTGGTTGCTGTG-3′:配列番号11)。1本鎖オリゴヌクレオチ
ド、シングルガイドRNA、crRNA、及びtracrRNA(FASMAC社)を、顕微注入システムを用いて野生型受精卵に注入した。RNAを注入した後に、受精卵を胞胚の段階までインビトロで
培養し、偽妊娠したレシピエントのメスの子宮に移植した。マウスの遺伝子型を確認するためにマウス由来のKOD FXネオポリメラーゼ(東洋紡社)を用いてPCR増幅を行い、配列
解析のために、産物をTベクター(タカラバイオ社)中にクローン化した。PCRのプライマーは、forwardが5′-TGGAGGGTGGCTTATGGTTA-3′(配列番号12)であり、reverseが5′-GTCACTGTGGTGCCTGTGAG-3′(配列番号13)であった。
A single guide RNA was designed using the ATUM gRNA design tool (atum.bio/eCommerce/cas9/input) (5'-CACTTGCGCTGGTTGCTGTG-3': SEQ ID NO: 11). Single-stranded oligonucleotides, single-guide RNA, crRNA, and tracrRNA (FASMAC) were injected into wild-type fertilized eggs using a microinjection system. After injecting RNA, fertilized eggs were cultured in vitro up to the blastulatory stage and transplanted into the female uterus of a pseudopregnant recipient. PCR amplification was performed using mouse-derived KOD FX neopolymerase (Toyobo) to confirm the genotype of the mouse, and the product was cloned into a T vector (Takara Bio Inc.) for sequence analysis. The PCR primers were forward 5'-TGGAGGGTGGCTTATGGTTA-3'(SEQ ID NO: 12) and reverse 5'-GTCACTGTGGTGCCTGTGAG-3' (SEQ ID NO: 13).

2.変異導入マウスにおける変異導入の確認
図2の上段の電気流動図は、作製された変異導入マウスであるLine 1(Ep400-p.P2715L#1)とLine 2(Ep400-p.P2715L#2)において、Ep400遺伝子のエクソン47において遺伝子
改変の際に必要な、それぞれc.8130C>Gとc.8142C>Tのアミノ酸置換を生じない変異が導入されていることを示している(緑矢印)。また図2の上段は、c.8144C>T変異の導入によ
りPro2715Leuのアミノ酸置換を有するタンパク質が合成されることを示している(赤矢印)。なお、上記の操作により作製された変異導入マウスは、ホモ接合性のPro2715Leu変異を(Ep400p.P2715L/ p.P2715L)有する。
2. 2. Confirmation of mutation introduction in mutant-introduced mice The electrical flow chart in the upper part of Fig. 2 shows the prepared mutant-introduced mice Line 1 (Ep400-p.P2715L # 1) and Line 2 (Ep400-p.P2715L # 2). , Ep400 gene exon 47 indicates that mutations that do not cause amino acid substitutions of c.8130C> G and c.8142C> T, which are required for gene modification, have been introduced (green arrow). The upper part of FIG. 2 shows that the introduction of the c.8144C> T mutation synthesizes a protein having an amino acid substitution of Pro2715Leu (red arrow). The mutation-introduced mice produced by the above procedure have a homozygous Pro2715Leu mutation (Ep400 p.P2715L / p.P2715L ).

また図2の下段のマウスの写真に示されているように、Pro2715Leu変異が導入されたLine1とLine2のマウスは3月齢の時点から、Hind-limb clasping sign(黄矢印)を示した
。Hind-limb clasping signとはげっ歯類が後肢を握りしめる行動である。このHind-limb
clasping signは、小脳、大脳基底核、及び新皮質に障害を有するマウスでしばしば観察され、中枢神経系の異常の兆候を示す。マウスは生後2か月ほどで妊娠可能となることを考慮すると、ヒトでの統合失調症の発症時期と概ね合致している。
In addition, as shown in the photograph of the mouse in the lower part of FIG. 2, the Line 1 and Line 2 mice into which the Pro2715 Leu mutation was introduced showed the Hind-limb clasping sign (yellow arrow) from the time of 3 months of age. Hind-limb clasping sign is a behavior in which rodents clasp their hind limbs. This Hind-limb
Clasping signs are often observed in mice with disorders of the cerebellum, basal ganglia, and neocortex and indicate signs of central nervous system abnormalities. Considering that mice become pregnant in about 2 months after birth, it is almost the same as the onset time of schizophrenia in humans.

3.行動試験
6匹の変異導入マウス(Ep400p.P2715L/ p.P2715L)Line 1(Ep400-p.P2715L#1)と6
匹の野生型マウス(Ep400WT)を使用して行動試験(オープンフィールド試験、ソーシャ
ル・インタラクション試験)を行なった。マウスが3月齢の時点で最初の試験を行ない、6月齢の時点で再試験を行った。
3. 3. Behavioral test 6 mutant-introduced mice (Ep400 p.P2715L / p.P2715L ) Line 1 (Ep400-p.P2715L # 1) and 6
Behavioral tests (open field test, social interaction test) were performed using wild-type mice (Ep400 WT ). Mice were first tested at 3 months of age and retested at 6 months of age.

オープンフィールド試験を行って、不安様行動(anxiety-like behavior)を評価した
結果を図3に示す。マウスを50cm×50cm×40cmのクリーンボックスの中に置いた。中心60%の範囲を中心範囲と規定した。15分間の休止時間の後、マウスを、外側に向けて周辺範囲に穏やかに置いた。ビデオ・トラッキングをしながら、マウスを10分間観察した。ビデオのデータをBara Baby X、LNSOFT及びイメージJソフトウェア(米国国立衛生研究所)を用いて解析し、中心滞在時間(center time)を計算した。マウスの位置を2秒毎に
2フレームで追跡した。中心滞在時間は、全移動時間に対する中心範囲における移動の比として計算した。
Figure 3 shows the results of an open field test to evaluate anxiety-like behavior. The mouse was placed in a 50 cm x 50 cm x 40 cm clean box. The range of 60% of the center is defined as the center range. After a 15 minute rest period, the mice were gently placed outwardly in the perimeter area. The mice were observed for 10 minutes with video tracking. Video data was analyzed using Bara Baby X, LNSOFT and ImageJ Software (National Institutes of Health) to calculate center time. Mouse position was tracked every 2 seconds in 2 frames. Center dwell time was calculated as the ratio of movement in the central range to total travel time.

図3aに見られるように、3月齢では、変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#1)と野生型マウス(Ep400p.WT)との間で中心滞在時間に有意差は認められなかったが、6月齢の変
異導入マウスにおいては、野生型マウスと比較して中心滞在時間が短くなった。この結果は、変異を導入したマウスはいつまでもゲージ内の探索行動をしており、不安が持続しているという傾向を示している。このように、生後3カ月でははっきりしなかった所見が6カ月で有意差を示すことは、該変異導入マウスがヒト統合失調症の進行性の特徴を再現し得ることを示唆している。
As can be seen in FIG. 3a, at 3 months of age, there was no significant difference in the central residence time between the mutant-introduced mice (Ep400-p.P2715L # 1) and the wild-type mice (Ep400 p.WT ). In the 6-month-old mutant-introduced mice, the central residence time was shorter than that in the wild-type mice. This result indicates that the mutant-introduced mice continue to search within the gauge and have a tendency to maintain anxiety. Thus, the unclear findings at 3 months of age show a significant difference at 6 months, suggesting that the mutant-introduced mice can reproduce the progressive characteristics of human schizophrenia.

社会性を評価するためにソーシャル・インタラクション試験を行った。準備として被験マウスを7日間ケージ中に入れた。その後ビデオでモニターしながら、刺激マウスを被験マウスと同じケージの中に入れた。15分間の刺激時間の後に刺激マウスを除き、ビデオのモニターを中止した。これらの映像をBORISソフトウェア4.1.4を使用して解析した。 A social interaction test was conducted to evaluate sociality. As a preparation, the test mice were placed in cages for 7 days. The stimulated mice were then placed in the same cage as the test mice, monitored by video. After a 15 minute stimulation time, the stimulated mice were removed and video monitoring was discontinued. These videos were analyzed using BORIS software 4.1.4.

結果を図3bに示す。Stretched Approachの数は、後からケージに入れられた刺激マウスに首を伸ばして確認する行動をする行動の回数を示している。3月齢では、変異導入マウスと野生型マウスとの間でStretched Approachの数に有意差は認められなかったが、6月齢では、野生型マウスと比較して、変異導入マウスにおけるStretched Approachの回数が有意に増え、不安傾向の亢進を示している。変異導入マウスで観察された不安傾向の亢進は、ヒトの統合失調症の陽性症状において見られる不安感を模倣していると考えられる。また、生後3カ月でははっきりしなかった所見が6カ月で有意差を示すことは、該変異導入マウスがヒト統合失調症の進行性の特徴を再現し得ることを示唆している。 The results are shown in FIG. 3b. The number of Stretched Approaches indicates the number of behaviors in which the stimulated mouse is later placed in a cage and stretches its neck to confirm. At 3 months of age, there was no significant difference in the number of Stretched Approaches between mutant-introduced and wild-type mice, but at 6-month-old, the number of Stretched Approaches in mutant-introduced mice was higher than that of wild-type mice. It increased significantly, indicating an increase in anxiety. The increased anxiety tendency observed in mutant-introduced mice is thought to mimic the anxiety seen in the positive symptoms of human schizophrenia. In addition, the fact that the findings that were not clear at 3 months after birth showed a significant difference at 6 months suggests that the mutant-introduced mice can reproduce the progressive characteristics of human schizophrenia.

4.マウス中枢神経組織の組織学的解析
新鮮なマウス(3月齢)の脳及び脊髄を10%ホルマリンで72時間固定し、パラフィン包
埋して、5μm間隔で切片化した。脱パラフィン後、組織スライドをヘマトキシリンーエオシン(HE)染色して構造を可視化した。また、脳組織切片について免疫組織化学染色を行い、Ep400と神経細胞マーカーであるMap2の発現を調べた。組織スライドを脱パラフィン
・再水和し、Tris緩衝生理食塩水(TBS)で洗浄した。抗原回復のために、組織切片を20
分間マイクロ波処理した。室温で1時間ブロッキングした後、一次抗体及び二次抗体と室
温で1時間インキュベートした。一次抗体として、ポリクローナル抗EP400(HPA016704、Atlas Antibodies)及びポリクローナル抗MAP2(ab5392、Abcam)を、二次抗体として、ヤギ抗ニワトリIgY H&L Alexa Fluor 488(ab150169、Abcam)及びヤギ抗ウサギIgG H&L Alexa Fluor 555(ab150078、Abcam)を、それぞれ用いた。核はDAPI染色した。BZ-9000
オールインワン蛍光顕微鏡(キーエンス社)を用いて蛍光染色像を撮影した。
4. Histological analysis of mouse central nervous system tissue The brain and spinal cord of fresh mice (3 months old) were fixed with 10% formalin for 72 hours, embedded in paraffin and sectioned at 5 μm intervals. After deparaffinization, tissue slides were stained with hematoxylin-eosin (HE) to visualize the structure. In addition, immunohistochemical staining was performed on brain tissue sections to examine the expression of Ep400 and the neuron marker Map2. Tissue slides were deparaffinized and rehydrated and washed with Tris buffered saline (TBS). 20 tissue sections for antigen recovery
Microwave treated for minutes. After blocking for 1 hour at room temperature, the cells were incubated with the primary and secondary antibodies for 1 hour at room temperature. As primary antibodies, polyclonal anti-EP400 (HPA016704, Atlas Antibodies) and polyclonal anti-MAP2 (ab5392, Abcam), and as secondary antibodies, goat anti-chicken IgY H & L Alexa Fluor 488 (ab150169, Abcam) and goat anti-rabbit IgG H & L Alexa Fluor. 555 (ab150078, Abcam) were used respectively. Nuclei were DAPI stained. BZ-9000
Fluorescence-stained images were taken using an all-in-one fluorescence microscope (KEYENCE).

結果を図4及び図5aに示す。HE染色の結果、冠状切片(CS)、矢状切片(SS)及び海馬歯状回(DG)のいずれの脳組織(図4a)、並びに脊髄組織(図5a左上)においても、変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#1)と野生型マウス(WT)の間に形態学的な差異は認められなかった。免疫蛍光染色の結果、3月齢のマウス脳では、特に神経細胞核におけるEp400の発現が示された(図4b)。Ep400タンパク質の発現パターンは、変異導入マウスと野生型マウスの間で差はなかった(図4b)。 The results are shown in FIGS. 4 and 5a. As a result of HE staining, the mutant-introduced mice (Fig. 5a, upper left) in the brain tissue (Fig. 4a) of the coronal section (CS), sagittal section (SS) and hippocampal dentate gyrus (DG), and the spinal cord tissue (Fig. 5a upper left). No morphological difference was observed between Ep400-p.P2715L # 1) and wild-type mice (WT). As a result of immunofluorescent staining, the expression of Ep400 was shown especially in the nerve cell nucleus in the 3-month-old mouse brain (Fig. 4b). The expression pattern of the Ep400 protein was not different between the mutant-introduced mice and the wild-type mice (Fig. 4b).

次に、ミエリン鞘の構造を検出するために、脊髄切片をクリューバー・バレラ(KB)及びトルイジンブルー(TB)で染色した。BZ-9000オールインワン蛍光顕微鏡(キーエンス
社)を使用して、切片を観察し、写真撮影した。
Next, spinal cord sections were stained with Kluber Valera (KB) and toluidine blue (TB) to detect the structure of the myelin sheath. Sections were observed and photographed using a BZ-9000 all-in-one fluorescence microscope (Keyence).

2系統の変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#1及びEp400-p.P2715L#2)の結果を、それぞ
れ図5a及び図6aに示す。KB染色(各図の右上及び中)及びTB染色(各図の下)により、いずれの変異導入マウスでも、ミエリン鞘に形態学的異常はなかったが、野生型マウスと比較して軸索径の減少が認められた。
The results of two strains of mutant-introduced mice (Ep400-p.P2715L # 1 and Ep400-p.P2715L # 2) are shown in FIGS. 5a and 6a, respectively. KB staining (upper right and middle of each figure) and TB staining (lower of each figure) showed no morphological abnormality in the myelin sheath in any of the mutant-introduced mice, but the axon diameter was higher than that of the wild-type mouse. Was observed to decrease.

5.透過電子顕微鏡法(TEM)
1 mMのCaCl2と1 mMのMgCl2を含む0.1 Mカコジル酸ナトリウム緩衝液(カコジル酸緩衝
液pH 7.4)中の2%グルタルアルデヒド(ナカライテスク社)で、室温で72時間サンプルを固定化した。サンプルをカコジル酸緩衝液で洗浄し、その後、カコジル酸緩衝液中の1% OsO4(ナカライテスク社)中で4℃で60分間、後固定(post-fix)した。次にそれらをカコジル酸緩衝液で洗浄し、エタノールとアセトンのgraded seriesで脱水し、Quetol651エポキシ樹脂(日新EM社)の中に包埋した。樹脂中に包埋されたサンプルを、ウルトラミクロト-ム(リヒャルト-ユング社)上で、ダイアモンドナイフを使用して切り取り切片とし
た。超薄切片をグリッド上に収集し、酢酸ウラニルとクエン酸鉛により染色した。透過型電子顕微鏡(JEM-1230、日本電子社)の下で80 kVでサンプルを試験した。脊髄白質にお
いてランダムに選択された軸索の軸索径とG比(裸の軸索の径/有髄軸索の径)を、ImageJを使用して測定した(軸索径; n = 100、G比; n = 30)。正規分布データを確認するため
にF検定を適用した。スチューデントt検定とウェルチt検定を比較のために適用した。有
意閾値を0.05に設定した。
5. Transmission electron microscopy (TEM)
Samples were immobilized at room temperature for 72 hours with 2% glutaraldehyde (Nacalai Tesque) in 0.1 M sodium cacodylic acid buffer (cacodylic acid buffer pH 7.4) containing 1 mM CaCl 2 and 1 mM MgCl 2 . .. Samples were washed with cacodylic acid buffer and then post-fixed in 1% OsO 4 (Nacalai Tesque) in cacodylic acid buffer for 60 minutes at 4 ° C. They were then washed with cacodylic acid buffer, dehydrated with a graded series of ethanol and acetone, and embedded in Quetol 651 epoxy resin (Nisshin EM). The sample embedded in the resin was cut into sections using a diamond knife on an ultramicrotom (Richard-Jung). Ultrathin sections were collected on a grid and stained with uranyl acetate and lead citrate. Samples were tested at 80 kV under a transmission electron microscope (JEM-1230, JEOL Ltd.). Axon diameters and G ratios (bare axon diameter / myelinated axon diameter) of randomly selected axons in the white matter of the spinal cord were measured using ImageJ (axon diameter; n = 100, G ratio; n = 30). An F-test was applied to confirm the normal distribution data. Student's t-test and Welch's t-test were applied for comparison. The significance threshold was set to 0.05.

2系統の変異導入マウス(Ep400-p.P2715L#1及びEp400-p.P2715L#2)の結果を、それぞ
れ図5b及び図6bに示す。TEM分析の結果、いずれの変異導入マウスもミエリン鞘の形
態学的異常を示さず、G比も正常であったが、軸索径の有意な減少が確認された。そのよ
うな変化は、ヒト統合失調症において繰り返し示唆されている軸索と髄鞘の微細構造異常を反映している。それから考えても本発明の変異導入マウスは、ヒトの統合失調症患者の幾つかの臨床的及び生物学的な特徴を模倣していると考えられる。
The results of two strains of mutant-introduced mice (Ep400-p.P2715L # 1 and Ep400-p.P2715L # 2) are shown in FIGS. 5b and 6b, respectively. As a result of TEM analysis, none of the mutant-introduced mice showed morphological abnormalities in the myelin sheath, and the G ratio was normal, but a significant decrease in axon diameter was confirmed. Such changes reflect axonal and myelin sheath microstructural abnormalities that have been repeatedly suggested in human schizophrenia. It is also believed that the mutagenesis mice of the present invention mimic some of the clinical and biological features of human schizophrenic patients.

実施例3:ヒトEP400遺伝子のレアバリアントと統合失調症との相関解析
統合失調症と相関するEP400のユニークな有害バリアントを識別するため、ターゲット
シーケンスによって識別された23の有害バリアントの蓄積をテストした。P値を推定する
ために、フィッシャーの直接検定を使用した。Bonferroni補正を行い、有意閾値は0.002174であった。
Example 3: Correlation Analysis of Rare Variants of the Human EP400 Gene with Schizophrenia To identify unique harmful variants of EP400 that correlate with schizophrenia, the accumulation of 23 harmful variants identified by the target sequence was tested. .. Fisher's direct test was used to estimate the P-value. Bonferroni correction was performed and the significance threshold was 0.002174.

23のバリアントのうち、6種はいずれのデータベース(HGVD2.30、4.7KJPN、gnomADexome)にも登録されていない新規なバリアントであり、10種のバリアントは少なくとも1つのデータベースにMAF<0.001で登録された超レアバリアントであり、7種は少なくとも1つの
データベースに0.001<MAF<0.005で登録されたレアバリアントであった。これらのバリア
ントのEP400遺伝子上の位置を図7に模式的に示した。試験した範囲で有意差はないもの
の、統合失調症患者のみで検出されたEP400バリアントが13種あった。
Of the 23 variants, 6 are new variants that are not registered in any database (HGVD2.30, 4.7KJPN, gnomADexome), and 10 variants are registered in at least one database with MAF <0.001. It was a very rare variant, and 7 species were rare variants registered in at least one database with 0.001 <MAF <0.005. The positions of these variants on the EP400 gene are schematically shown in FIG. There were 13 EP400 variants detected only in patients with schizophrenia, although there was no significant difference in the range tested.

ヒトEP400遺伝子の負荷の違いをテストするために、Efficient and Parallelizable Association Container Toolbox (EPACTS)アルゴリズムを採用して、3つの異なる分析(CMC、Madsen-Browning、及びSKAT-O)を行った。公共データベース(1000ゲノムプロジェク
ト、すべての人口データが2014年10月にリリースされている; NIH NHLBI 6515エクソームデータ(http://evs.gs.washington.edu/EVS/);エクソーム集計コンソーシアム65000エ
クソームデータ;日本の1208人のHGVDエクソームデータ; 2049人の健康な日本人の全ゲノ
ムシーケンスデータにおけるSNVアレル頻度(https://ijgvd.megabank.tohoku.ac.jp))において、マイナーアレル頻度(MAF)が0.005を超える一般的なバリアント及びインハウスコントロールサンプルにおいて0.005を超えるもの、コールレートが90%以下又はジェ
ノタイピングクオリティが99以下のものを除外した。有意閾値を0.05に設定した。
To test the difference in loading of the human EP400 gene, three different analyzes (CMC, Madsen-Browning, and SKAT-O) were performed using the Efficient and Parallelizable Association Container Toolbox (EPACTS) algorithm. Public Database (1000 Genomes Project, all population data released in October 2014; NIH NHLBI 6515 Exome Data (http://evs.gs.washington.edu/EVS/); Exome Aggregation Consortium 65000 Ex Somme data; HGVD exome data of 1208 people in Japan; Minor allele frequency in SNV allele frequency (https://ijgvd.megabank.tohoku.ac.jp) in the whole genome sequence data of 2049 healthy Japanese people. Common variants with (MAF) greater than 0.005 and in-house control samples with greater than 0.005, with a call rate of 90% or less or a genotyping quality of 99 or less were excluded. The significance threshold was set to 0.05.

統合失調症の参加者は、対照(3.15%(445例中14例))と比較して有害な変異(7.37%(285例中21例))の頻度が高かった。EPACTSアルゴリズムを用いたレアバリアントの相関テストの結果、レアバリアントの蓄積がSKAT-Oアルゴリズムによって確認された。 Participants with schizophrenia had a higher frequency of adverse mutations (7.37% (21 of 285)) compared to controls (3.15% (14 of 445)). As a result of the correlation test of rare variants using the EPACTS algorithm, the accumulation of rare variants was confirmed by the SKAT-O algorithm.

本発明者らにより、EP400遺伝子の変異が統合失調症の発症に関連していることが見出
された。この知見を利用して、被験者においてEP400遺伝子の変異を検出することにより
、該被験者における統合失調症の発症しやすさを評価することが可能となった。本発明の方法は、統合失調症の発症しやすさを簡便に予測することを可能とする。また本発明によりEP400のオルソログ遺伝子が変異した統合失調症のモデル哺乳動物も提供された。かか
る統合失調症のモデル哺乳動物を用いて、統合失調症の治療薬又は予防薬のスクリーニングをすることができる。
We have found that mutations in the EP400 gene are associated with the development of schizophrenia. Using this finding, by detecting a mutation in the EP400 gene in a subject, it became possible to evaluate the likelihood of developing schizophrenia in the subject. The method of the present invention makes it possible to easily predict the likelihood of developing schizophrenia. The present invention also provides a model mammal for schizophrenia in which the EP400 ortholog gene is mutated. Such schizophrenia model mammals can be used to screen for therapeutic or prophylactic agents of schizophrenia.

Claims (24)

被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子における変異の有無を検出し、当該変異を有する場合には統合失調症を発症しやすいという基準により、被験者の統合失調症の発症しやすさを試験する方法。 The presence or absence of a mutation in the human EP400 gene in the DNA in the sample derived from the subject is detected, and the subject's susceptibility to schizophrenia is tested based on the criteria that if the mutation is present, schizophrenia is likely to occur. Method. 被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子のエクソン48における変異の有無を検出する、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the presence or absence of a mutation in exon 48 of the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject is detected. 被験者由来の試料中のDNAにおけるヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンのチミンへの変異の有無を検出する、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the presence or absence of a mutation in cytosine at position 8414 of the human EP400 gene in DNA in a sample derived from a subject is detected. ヒトEP400タンパク質の2805番目のプロリンのロイシンへの変異の有無を検出する、請
求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the presence or absence of a mutation of proline No. 2805 of the human EP400 protein to leucine is detected.
前記被験者が、統合失調症を発症している疑いがあるヒトである、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the subject is a human suspected of developing schizophrenia. ヒトEP400遺伝子の全コーディング領域の領域のヌクレオチドを増幅し得るPCRプライマーセットを含む、統合失調症の診断用キット。 A diagnostic kit for schizophrenia containing a set of PCR primers capable of amplifying nucleotides in the entire coding region of the human EP400 gene. ヒトEP400遺伝子の8414の番目のシトシンを含む領域を増幅し得るPCRプライマーセットを含む、請求項6に記載の統合失調症の診断用キット。 The diagnostic kit for schizophrenia according to claim 6, comprising a PCR primer set capable of amplifying the cytosine-containing region at position 8414 of the human EP400 gene. ヒトEP400遺伝子由来のヌクレオチド配列であって、当該遺伝子の8414番目のヌクレオ
チドがチミンに変異したヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイズし得るプローブ、及びヒトEP400遺伝子由来のヌクレオチド配列であって、当該EP400遺伝子の8414番目のヌクレオチドがシトシンのままであるヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイズし得るプローブを更に含む、請求項6又は7に記載のキット。
A nucleotide sequence derived from the human EP400 gene, a probe capable of specifically hybridizing to a nucleotide sequence in which the 8414th nucleotide of the gene is mutated to chimin, and a nucleotide sequence derived from the human EP400 gene, the EP400 gene. The kit according to claim 6 or 7, further comprising a probe capable of specifically hybridizing to a nucleotide sequence in which the 8414th nucleotide remains cytosine.
EP400遺伝子に変異を有し、且つヒトの統合失調症の指標となる行動異常を示す、統合
失調症のモデル哺乳動物。
A model mammal for schizophrenia that has a mutation in the EP400 gene and exhibits behavioral abnormalities that are indicators of human schizophrenia.
Ep400遺伝子の、ヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する領域内に変異を有する、請求項9に記載の統合失調症のモデル哺乳動物。 The model mammal for schizophrenia according to claim 9, which has a mutation in the region of the Ep400 gene corresponding to exon 48 of the human EP400 gene. 前記モデル哺乳動物の、ヒトEP400遺伝子の8414番目のシトシンに相当するヌクレオチ
ドがチミンに変異している、請求項9又は10に記載の統合失調症のモデル哺乳動物。
The model mammal for schizophrenia according to claim 9 or 10, wherein the nucleotide corresponding to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene of the model mammal is mutated to thymine.
前記モデル哺乳動物が、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ヤギ、ミニブタ、ブタ、ヒツジ、ウシ、サルおよびチンパンジーからなる群から選択される哺乳動物である、請求項9~11のいずれか1項に記載のモデル哺乳動物。 Claims 9-11, wherein the model mammal is a mammal selected from the group consisting of mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, cats, goats, mini pigs, pigs, sheep, cows, monkeys and chimpanzees. The model mammal according to any one of the above items. 前記モデル哺乳動物がマウスであり、マウスEp400遺伝子の8144番目のシトシンがチミ
ンへ変異している、請求項9~12のいずれか1項に記載のモデル哺乳動物。
The model mammal according to any one of claims 9 to 12, wherein the model mammal is a mouse, and cytosine at position 8144 of the mouse Ep400 gene is mutated to thymine.
前記モデル哺乳動物がマウスであり、マウスEp400タンパク質の2715番目のプロリンが
ロイシンへ変異している、請求項9~12のいずれか1項に記載のモデル哺乳動物。
The model mammal according to any one of claims 9 to 12, wherein the model mammal is a mouse, and proline at position 2715 of the mouse Ep400 protein is mutated to leucine.
前記行動異常として不安行動を示す、請求項9~14のいずれか1項に記載のモデル哺
乳動物。
The model mammal according to any one of claims 9 to 14, which exhibits anxious behavior as the behavioral abnormality.
Ep400遺伝子に変異を導入することにより、ヒトの統合失調症の指標となる行動異常を
示す統合失調症のモデル哺乳動物を作製する方法。
A method for producing a model mammal for schizophrenia showing behavioral abnormalities that are indicators of human schizophrenia by introducing a mutation into the Ep400 gene.
Ep400遺伝子の、ヒトEP400遺伝子のエクソン48に相当する領域に変異を導入する、請求項16に記載の方法。 16. The method of claim 16, wherein a mutation is introduced into the region of the Ep400 gene corresponding to exon 48 of the human EP400 gene. 前記変異を導入することにより、前記モデル哺乳動物のヒトEP400遺伝子の8414番目の
シトシンに相当するヌクレオチドがチミンへ変異している、請求項16又は17に記載の方法。
The method of claim 16 or 17, wherein by introducing the mutation, the nucleotide corresponding to cytosine at position 8414 of the human EP400 gene of the model mammal is mutated to thymine.
前記変異を導入することにより、前記モデル哺乳動物のヒトEP400タンパク質の2805番
目のプロリンに相当するアミノ酸がロイシンに変異している、請求項16又は17に記載の方法。
The method according to claim 16 or 17, wherein the amino acid corresponding to proline at position 2805 of the human EP400 protein of the model mammal is mutated to leucine by introducing the mutation.
前記変異の導入をCrispr/CAS-9を用いた遺伝子編集法により行う、請求項16~19のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 16 to 19, wherein the mutation is introduced by a gene editing method using Crispr / CAS-9. 前記モデル哺乳動物が、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ヤギ、ミニブタ、ブタ、ヒツジ、ウシ、サルおよびチンパンジーからなる群から選択される哺乳動物である、請求項16~20のいずれか1項に記載の方法。 16-20, wherein the model mammal is a mammal selected from the group consisting of mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, cats, goats, mini pigs, pigs, sheep, cows, monkeys and chimpanzees. The method according to any one of the above. 前記モデル哺乳動物がマウスである、請求項16~21のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 16 to 21, wherein the model mammal is a mouse. 前記行動異常として不安行動を示す、請求項16~22のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 16 to 22, which exhibits anxious behavior as the behavioral abnormality. 請求項9~15のいずれか1項に記載のモデル哺乳動物を用いて統合失調症の治療又は予防薬をスクリーニングする方法であって、以下の工程;
(1)前記モデル哺乳動物に被験物質を投与する工程、及び
(2)被験物質を投与しなかった対照群と比較して、前記行動異常が改善した場合に、該被験物質を統合失調症の治療又は予防薬の候補物質として選別する工程、
を含む方法。
A method for screening a therapeutic or prophylactic agent for schizophrenia using the model mammal according to any one of claims 9 to 15, wherein the following steps;
When the behavioral abnormality is improved as compared with (1) the step of administering the test substance to the model mammal and (2) the control group to which the test substance was not administered, the test substance is used for schizophrenia. The process of selecting as a candidate substance for a therapeutic or preventive drug,
How to include.
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