モノアミンオキシダーゼA遺伝子プロモーター領域にある2つの反復配列多型と自殺既遂の関連解析及びメタ解析

概要

Kobe University Repository : Kernel
PDF issue: 2024-05-02

Association of two variable number of tandem
repeats in the monoamine oxidase A gene
promoter with suicide completion: The present
study and meta-analysis

長谷川, 雅史
(Degree)
博士（医学）

(Date of Degree)
2023-09-25

(Resource Type)
doctoral thesis

(Report Number)
甲第8721号

(URL)
https://hdl.handle.net/20.500.14094/0100485905
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（課程博⼠関係）
学

位

論

⽂

の

内

容

要

旨

Association of two variable number of tandem repeats in the monoamine
oxidase A gene promoter with suicide completion:
The present study and meta-analysis

モノアミンオキシダーゼ A 遺伝⼦プロモーター領域にある
2 つの反復配列多型と⾃殺既遂の関連解析及びメタ解析

神⼾⼤学⼤学院医学研究科医科学専攻
精 神 医 学
（指導教員：菱本明豊教授）
⻑

⾕

川

雅

史

１ 序論
世界保健機関によると、⾃殺は世界で年間約 80 万⼈の死亡が報告されている主要な
死因の⼀つである。精神障害、薬物・アルコールの乱⽤、⾃殺⾏動の家族歴などがよく
知られた危険因⼦である。⾃殺の重要な危険因⼦には、衝動性などの性格特性や、幼少
期の虐待やネガティヴな⼈⽣の出来事などの社会的要因もある。この公衆衛⽣上の危機
に効果的に対処するためには、⾃殺の⽣物学的基盤を解明し、予防のための医療技術を
開発し利⽤する必要がある。
双⽣児と養⼦研究により、⾃殺⾏動は遺伝的要因と関連していることが判明している。
さらに疫学研究では、⾃殺⾏動は 30~55%の遺伝率があると報告されている。ゲノムワ
イド関連研究(GWAS)では、⾃殺企図に関する SNP 遺伝率の推定値は⼩さいが有意で
あり、⾃殺に関連する形質が多遺伝⼦構造であることを⽰している。
神経⽣物学的なエビデンスから、セロトニン機能障害が⾃殺傾向に関与することが⽰
唆されている。セロトニンはミトコンドリア外膜酵素であるモノアミンオキシダーゼ
A(MAOA)によって分解される。セロトニン遺伝⼦と⾃殺の関係に関するシステマティ
ックレビューでは、MAOA 遺伝⼦が⾃殺⾏動のリスクを増加させることが判明してい
る。
MAOA プロモーターには、
上流(u)反復配列多型(VNTR)ドメインと遠位(d)VNTR ド
メインが含まれている。MAOA の uVNTR 多型は⾃殺⾏動に影響を与える可能性があ
るが、対照的な結果も報告されている。uVNTR 多型と⾃殺⾏動の関連についてのメタ
解析では、⾃殺⾏動は uVNTR によって説明できない。uVNTR はよく研究されている
多型であるが、dVNTR と２つの VNTR のハプロタイプは MAOA 発現とより関連があ
るため、uVNTR と dVNTR の両⽅を調べる必要がある。
GWAS には２つの VNTR が含まれていない。MAOA 遺伝⼦は X 染⾊体に存在する
ため、VNTR 多型は性差を引き起こす可能性がある。近年、様々な精神疾患の病態⽣理
や治療における性差に注⽬が集まっている。⾃殺の男⼥⽐は世界の全ての年齢層で著し
く異なり、⼤うつ病性障害やセロトニンレベルにおいて性差が確認されている。さらに、
最近の研究では⾃殺既遂者における性別特異的な遺伝⼦発現が特定された。我々は、⾃
殺がセロトニンを活発に分解すると報告されたハプロタイプ及びアレル多型と有意に
関連していると仮説を⽴てた。本研究では、MAOA プロモーターの２つの VNTR と⾃
殺の関連を、性差に焦点を当てて調査した。
2 ⽅法
2.1 参加者
本研究集団は、⽇本⼈の⾃殺既遂者 1007 ⼈（男性 667 ⼈：中央値年齢[四分位範囲
(IQR)] 51.0[37.5-65.0]、⼥性 340 ⼈：中央値年齢[IQR] 54.0[40.0-68.0]）および健常
対照者 844 ⼈（男性 399 ⼈：中央値年齢[IQR] 52.0[35.0-67.0]、⼥性 445 ⼈：中央値

年齢[IQR] 54.5[38.0-67.0]）であった。⾃殺⽅法は⾸吊り（642）
、⾶び降り（173）
、ガ
ス窒息（50）
、溺死（21）
、⾞に⾶び込む（18）
、⾃⼰貫通傷（17）
、⾃⼰焼⾝（7）
、毒物
摂取（2）
、薬物過剰摂取（11）
、その他の⽅法（11）
、不明（63）であった。
⾃殺既遂者の背景情報を得るために、兵庫県監察医務室および神⼾⼤学法医学教室の
スタッフが収集したデータを使⽤した。精神疾患のスクリーニングのため、少なくとも
2 名の精神科医が健康なボランティアを⾮構造化⾯接で評価した。精神疾患または物質
乱⽤（ニコチン依存症を除く）の現病歴、既往歴、家族歴がない⼈を組み⼊れ基準とし
た。
2.2 ２つの VNTR のジェノタイピング
⾃殺既遂者全員と健常対照者から末梢⾎サンプルを採取し、-80℃で保存した。DNA
はキットを⽤いて抽出した。DNA の量と純度は NanoDrop を⽤いて調べた。
MAOA 遺伝⼦の上流 1.2kb に位置する uVNTR は、30bp の繰り返し単位を持ち、低
発現アレル（2R,3R,5R）及び⾼発現アレル（3.5R,4R）から成る。uVNTR の約 500bp
上流に位置する dVNTR は 10bp の繰り返し単位を持ち、9R は最⾼発現アレル、10R は
最低発現アレル、8R と 11R は中程度の発現アレル、12R は不明である。
2 つの VNTR のジェノタイピングのために、蛍光フラグメント解析を実施した。両
⽅の PCR 産物は、SeqStudio Genetic Analyzer と GeneMapper Software version 6 を⽤
いて解析した。dVNTR PCR 産物のサイズは 339, 349, 359, 369, 379bp であり、それぞ
れ 8R,9R,10R,11R,12R に対応した。uVNTR の PCR 産物は 286, 316, 346, 376bp であ
り、それぞれ 2R, 3R, 4R, 5R に対応した。
2.3 統計解析
データは R version 4.2.2 と EZR software を⽤いて解析した。⼥性におけるアレル/ハ
プロタイプの頻度と遺伝的関連は、Haploview version 4.2 を⽤いて解析した。2 群間の
連続変数及びカテゴリー変数についてはカイ⼆乗検定とマン・ホイットニーの U 検定
を⽤いて分析した。遺伝⼦型に基づく関連性、及びアレル/ハプロタイプの頻度を、そ
れぞれコクラン・アーミテージ傾向検定及びカイ⼆乗検定を⽤いて解析した。⼥性にお
けるハーディー・ワインベルグ平衡は、フィッシャーの正確検定を⽤いて評価した。統
計的有意性を両側 p<0.05 と定義した。
2.4 ⾃殺と 2 つの VNTR のメタ解析
PubMed 検索により、以下の検索語を⽤いて候補となる論⽂を検索した：(”suicide”
OR “suicidal ideation” OR “suicide, completed” OR “suicidal” OR “suicidally”) AND
(“monoamine oxidase A” OR “MAOA”)。メタ解析の対象となる研究は、以下の基準に
基づいて選択した：(1)ケースコントロールデザイン、(2)⾃殺者と対照者の MAOA-

uVNTR または-dVNTR 多型、(3)他の研究とは独⽴した研究、(4)データ統合を⾏うた
めの適切かつ⼗分な情報があること。対象となる研究の⾔語は英語に限定した。タイト
ルと要約をスクリーニングし、必要に応じて全⽂を評価した。基準に合致しない研究は
除外した。研究は 2 ⼈の審査員によって独⽴してスクリーニングされ、意⾒の相違は議
論によって解決した。
Review Manager 5.4.1 を⽤いてマンテル・ヘンツェル法によるメタ解析を実⾏した。
メタ解析ではランダム効果モデルを⽤い、オッズ⽐によって多型と表現型の関連性の強
さを評価した。異質性を評価するために I2 値を⽤いた。出版バイアスの検出にはファン
ネルプロットを⽤いた。
3. 結果
VNTR 多型のハーディー・ワインベルグ平衡は⼥性で成⽴した。
uVNTR と dVNTR の遺伝⼦型やアレルの頻度は、
⾃殺既遂と有意な関連がなかった。
2 つの VNTR のハプロタイプの分布は、⾃殺とは有意な関連がなかった。
メタ解析では、PubMed を通じて 79 件の論⽂を同定し、その結果を本研究に含めた。
しかし、MAOA の dVNTR と⾃殺との関連を分析した論⽂は特定できなかった。タイ
トルと要約のスクリーニングの結果、
48 の論⽂を除外した。
32 の論⽂の全⽂を評価し、
10 の論⽂をメタ解析に含めた。このメタ解析では MAOA の uVNTR と⾃殺の関連は⽰
されなかった。さらに健常対照者のみと⾃殺者との間でサブグループ解析を⾏ったが、
有意差は⽰されなかった。ファンネルプロットは出版バイアスを⽰した。
4 考察
本研究は MAOA プロモーターにある 2 つの VNTR と⾃殺既遂の関係を調査した最
初の研究である。メタ解析では MAOA の uVNTR と⾃殺の関係は⽰されず、MAOA の
2 つの VNTR と⾃殺の関連も⾒出せなかった。
我々は MAOA の⾼発現 uVNTR の 3.5R と４R、MAOA の⾼発現 dVNTR の 9R、及
び 2 つの VNTR のハプロタイプの組み合わせと⾃殺が有意に関連すると仮定した。⾃
殺の原因の⼀つとして、セロトニンレベルの低下などのセロトニン機能障害が報告され
ている。理論的には、MAOA ⾼発現はセロトニン分解を促進し、結果としてセロトニ
ン濃度を低下させることにつながる。しかし我々の仮説は、いくつかの限界のために検
証されなかった。
我々は⾃殺と MAOA の 2 つの VNTR との関連についてメタ解析を⾏うために論⽂
をレビューした。多くの研究が uVNTR を調査しているが、dVNTR や 2 つの VNTR の
ハプロタイプについての研究は⾮常に少ない。uVNTR のメタ解析では⾃殺との関連は
認められなかったが、dVNTR と⾃殺との関連を解析した論⽂は確認されなかった。し
たがって dVNTR と⾃殺を含む精神疾患との関係は依然として不明であり、さらなる研

究が必要である。
本研究にはいくつかの限界がある。第⼀に、サンプルサイズがとても⼩さく、2 つの
VNTR の多型の解析は統計的検出⼒が低かった。第⼆に、GWAS では多遺伝⼦構造を
考慮する必要性が指摘されている。⾃殺のような複雑な疾患の感受性遺伝⼦を特定する
ために、候補遺伝⼦アプローチのみを⽤いることは困難である。我々の知⾒は MAOA
遺伝⼦の 2 つのアレル多型に限定されており、複数の遺伝⼦に基づいて多型と⾃殺との
関連を明らかにすることはできなかった。第三に、我々の仮説を検証するために、セロ
トニンレベルを直接測定していない。第 4 に、本研究は⽇本⼈のみで構成され、他の⺠
族については考慮されていない。
5 結論
我々は MAOA プロモーターにある 2 つの VNTR と⾃殺既遂の関係を調べたが、有
意な関連は認められなかった。したがってこの結果は、より⼤規模なサンプルサイズと
多遺伝⼦構造に焦点を当てた更なる研究の必要性を⽰している。

神 戸大学大学院医学研究科 （
博士課程）

論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨
甲第

3310号

氏

名

受 付 番号

長谷川雅史

モノアミンオキシダーゼ A遺伝子プロモータ ー領域にある 2つの反
論 文 題目

復 配列多型と自殺既遂の関連解 析及びメタ解析

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下長政討乞

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臼印］ L

（要旨は 1, 000字∼ 2, 000字程度）

［目的 】
自殺行動は遺伝的要因と関連していることが判 明し ており 、神経生物学的なエビデンス
から 、セ ロ トニ ン機 能障害が自殺傾向に関与することが示唆 されて いる。セ ロ トニンはモ
ノアミンオキシダーゼ A(MAO
A)によって分解され、システマティックレ ビューの結果で
は、MAOA遺伝子が自殺行動のリスクを増加 させることが判 明 して い る。MAOAプロ モ

u
)反復配列多型 (VNTR)ドメインと遠位(d)VNTRドメ イ ンが含まれて い
ーターには 、上流 (
る。 uVNTRはよく 研 究 されている多型であるが 、メタアナリシスの結果、 自殺行動はこ
の遺伝子多型によって説明できないとされている 。最近の研究によれば、uVNTR と比べ
て、dVNTRお よび 2つの VNTRのハプロタイプが MAOA発現 とよ り関連性が高いとさ
れて い る。 MAOA遺伝子は X染色体に存在するため 、VNTR多型は性差を引き起 こす可
能 性があるため、本研究では 、MAOAプロモ ー ターの 2つの VNTRと自殺の関連 を、性
差に焦点を当て検討した。
【
方法】
本研究集団は 、 日本人の自殺既遂者 1
,
0
0
7人（男性 667人、女性 340人）および健常対
照者 844人（男 性 3
99人、女性 445人）であった。精神疾患のスクリーニングのため 、少
なく とも 2名の精神科医が健康なボランティアを非構造化面接で評価 した。精神疾患また
は物質乱用（ニコチン依存症を除く）の現病歴、既往歴、家族歴がない人を組み入れ基準
とした。 自殺既 遂者全員 と健常対照者から末梢血サンプルを採取 し、 80℃ で保存 した。

MAOA遺伝子プロモー ターの 2つの VNTRのジェノタイピングは、蛍光フラグメント 解
39,
349,
359,369,379b
pであり 、そ
析によって実施 した。 dVNTRPCR産物のサイズは 3
,
l
O
R
,llR
,
12Rに対応した。 uVNTRの PCR産物は 286,316,346,376b
pで
れぞれ 8R,9R
あり 、それぞれ 2R
,3R,
4
R
,5Rに対応した。
PubMed検索により、以下の検索語を用いて候補となる論文を検索した ：（
＇
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) AND
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MAOA
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)
。メタ解析の対象となる 研究は、以下の基準に 基づ
き選択 した ：（
1
)ケースコントロールデザイン、(
2
) 自殺者と対照者の MAOA-uVNTRま
た ば dVNTR多型、(
3
)他の研究とは独立した研究、 (
4
)データ統合を行うための適切かつ
十分な情報があること 。対象となる 研究の言語は英語 に限定し、タイ トルと要約をスクリ
ーニング後に 、必要に応じて全文 を評価 した。基準に合致しない研究は除外した。研究は

2 人の審査員 によって独立してスクリ ーニングされ、意見の相違は審査員 の議論によって
解決した。マンテル ・ヘンツェル法によるメタ解析を実行し 、オッズ比によって多型と表
現型の関連性の強さを評価 した。異質性を評価するために I2値を用いた。出版バイアスの
検出には ファンネルプロットを用いた。

【
結果】

VNTR多型のハーディー ・ワインベルグ平衡は女性で成立 した。uVNTRと dVNTRの
遺伝子型やアレJレの頻度、および 2つの VNTRのハプロタ イプの分布は、自殺とは有意な
9件の論文を同定したが、 MAOAの
関連がなかった。 メタ解析では、 PubMedを通じて 7
dVNTR と自殺との関連を分析した論文は特定できなかった。 タイトルと要約のスクリー
ニングの結果、48の論文を除外した。 32の論文の全文を評価し、 10の論文をメタ解析 に
含めた。 このメタ解析では MAOAの uVNTRと自殺の関連は示されなかった。 さらに健
常対照者のみと自殺者との間でサブグループ解析を行ったが、有意差は示されなかった。
【
結論 】

MAOAプロモーターにある 2つの VN
TRと自殺既遂の関係を実験的およびメタ解析の
手法を用いて検討したが、有意な関連は認められなかった。 したがって 、より大規模なサ
ンプルサイズと多遺伝子構造に焦点を 当てた研究の必要性が示された。
以上
、 本研究は 、MAOAプロモーターにある 2つの VNTRと自殺既遂の関係を調査し
た最初の研究であり、自殺とセロ トニン機能および遺伝的要因の関連を理解する上で重要
な知見を得たものとして価値ある集積であると認める 。よって、本研究者は、博士 （
医学）
の学位を得る資格があると認める 。