精神疾患のバイオマーカー遺伝子の新規源としての頭皮毛包の有用性

背景：精神障害における有益な代理遺伝子マーカーを特定することは非常に重要ですが挑戦的です。 方法：頭皮の毛包に簡単にアクセスできることを考えると、脳と同様に、外胚葉に由来するため、臓器中のメッセンジャーRNA（mRNA）とミクロルナの発現を統合失調症（N = 52/42のn）とコントロール被験者（n = 62/55）の2セットのコホートの対照被験者（n = 62/55）の間で調べました。有意性の遺伝子は、死後脳（症例/対照の場合はn = Brodmannエリア46の35/35、20/20でコーン・アンモニス1）を使用して分析し、多能性幹細胞（n = 4/4）および誘導性幹細胞由来の神経圏（n = 12/12）を誘導しました（n = 12/12）。自閉症のmRNAの発現レベル（症例/対照のn = 18/24）も、頭皮毛包を使用して調べました。 結果：検査されたmRNAの中で、FABP4は統合失調症被験者で2つの独立したサンプルセットによってダウンレギュレートされました。受信者動作特性曲線分析により、感度と特異性はそれぞれ71.8％と66.7％であると判断されました。FABP4は、ニューロスフィアの段階から表されました。さらに、マイクロアレイベースのMicroRNA分析は、統合失調症の毛包におけるHSA-MIR-4449（p = .0634）の発現の増加傾向を示しました。HSA-MIR-4449の発現は、統合失調症からBrodmannエリア46で増加しました（P = .0007）。最後に、毛包における9つの推定自閉症候補遺伝子の発現をテストし、自閉症コホートでのCNTNAP2発現の減少を発見しました。 結論：頭皮毛包は、脳疾患の有益な遺伝的バイオマーカー資源である可能性があり、FABP4のさらなる研究は統合失調症の病因で価値があります。

BACKGROUND: Identifying beneficial surrogate genetic markers in psychiatric disorders is crucial but challenging. METHODS: Given that scalp hair follicles are easily accessible and, like the brain, are derived from the ectoderm, expressions of messenger RNA (mRNA) and microRNA in the organ were examined between schizophrenia (n for first/second = 52/42) and control subjects (n = 62/55) in two sets of cohort. Genes of significance were also analyzed using postmortem brains (n for case/control = 35/35 in Brodmann area 46, 20/20 in cornu ammonis 1) and induced pluripotent stem cells (n = 4/4) and pluripotent stem cell-derived neurospheres (n = 12/12) to see their role in the central nervous system. Expression levels of mRNA for autism (n for case/control = 18/24) were also examined using scalp hair follicles. RESULTS: Among mRNA examined, FABP4 was downregulated in schizophrenia subjects by two independent sample sets. Receiver operating characteristic curve analysis determined that the sensitivity and specificity were 71.8% and 66.7%, respectively. FABP4 was expressed from the stage of neurosphere. Additionally, microarray-based microRNA analysis showed a trend of increased expression of hsa-miR-4449 (p = .0634) in hair follicles from schizophrenia. hsa-miR-4449 expression was increased in Brodmann area 46 from schizophrenia (p = .0007). Finally, we tested the expression of nine putative autism candidate genes in hair follicles and found decreased CNTNAP2 expression in the autism cohort. CONCLUSIONS: Scalp hair follicles could be a beneficial genetic biomarker resource for brain diseases, and further studies of FABP4 are merited in schizophrenia pathogenesis.